Navegando por Autor "Santos, Alexandre Torres Silva dos"
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Dissertação Análise da influência do efeito esteira de aerogeradores no microclima na superfície do solo: o caso do parque eólico piloto de Macau/RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-27) Silva, Ralyne Evelyn Cavalcante; Fernandes, Erminio; ; http://lattes.cnpq.br/2770392631554400; ; http://lattes.cnpq.br/7895675648003714; Cestaro, Luiz Antonio; ; http://lattes.cnpq.br/8560399929947927; Santos, Alexandre Torres Silva dos; ; http://lattes.cnpq.br/6747678803291442O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar as alterações microclimáticas do entorno do Parque Eólico Piloto de Macau/RN, presente no município de mesmo nome. Para alcançar tal objetivo, fez-se uso de técnicas de sensoriamento remoto utilizando os satélites Landsat - 5 TM e 7 ETM+, a partir do qual tornou-se possível avaliar as mudanças de temperatura na superfície presentes no entorno do parque em períodos anteriores a sua implantação até os dias atuais. Para avaliação dos dados de temperatura que foram gerados através da aplicação de um modelo, foi analisada sua correlação com os dados coletados em campo e avaliado seu grau de correlação, de modo a confirmar a validade dos dados adquiridos por via satélite. Além disso, foi realizada uma caracterização do clima da região com base nos dados da estação climatológica presente em Macau. Uma vez coletados esses dados, tornou-se possível a avaliação de alterações de ordem climática na região de estudo. Após a validação dos modelos de temperatura, foi realizada uma análise dos histogramas de temperaturas gerados. Visualmente não foi possível identificar nenhuma alteração significativa, entretanto, ao se analisar os dados de temperatura em um maior nível de detalhe, foi detectado um padrão de comportamento dos dados para ambos os períodos avaliados; apesar disso, não foi possível perceber uma distinção entre os períodos de pré-operação do parque e pós-operação. A partir desse resultado, foram levantadas hipóteses para explicar o comportamento dos dados, sendo a primeira delas a presença de umidade no solo e a segunda, a composição química do solo. De modo a validar as hipóteses levantadas, foram aplicadas técnicas de PDI, envolvendo a combinação RGB de diferentes bandas do Landsat 5 e a execução do procedimento de Razão de bandas, que puderam evidenciar os elementos presentes na superfície do solo.TCC Análise de conforto ambiental outdoor no Nordeste do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-11) Valentim, Aléxia Monteiro; Silva, Cláudio Moisés Santos e; Santos, Alexandre Torres Silva dos; https://orcid.org/0000-0002-9575-1725; http://lattes.cnpq.br/6747678803291442; https://orcid.org/0000-0002-2251-7348; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; https://orcid.org/0000-0001-7265-1126; http://lattes.cnpq.br/3926057196029483; Rodrigues, Danielle Tôrres; https://orcid.org/0000-0003-4307-2832; http://lattes.cnpq.br/4682555268827167; Carvalho, Gilvani Gomes de; https://orcid.org/0000-0001-7118-8619; http://lattes.cnpq.br/9255183505245846O objetivo do presente estudo foi avaliar os dados calculados pelo índice Universal Thermal Comfort Index (UTCI) para diferentes localidades do nordeste do Brasil (NEB) e posteriormente analisar como se comporta o conforto outdoor, ao ar livre de cada estado da região. Para tanto, a aplicação foi um comparativo ao longo do ano de 2020, ano que foi escolhido devido à pandemia de Covid-19, que acarretou o desligamento de estações meteorológicas observacionais. Tais dados foram selecionados com base na quantidade de missing values, as estações selecionadas apresentavam no máximo 30% de dados ausentes, foram preenchidas posteriormente usando o método Bootstrap Expectation Maximization (Boot-EM). Para avaliação do modelo global ERA 5-HEAT (Human thErmAl comforT) foi calculado com base no ano de 2020 entre Janeiro e Dezembro, através de interpolações bilineares, para as estações selecionadas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), originalmente com saída em escala absoluta, posteriormente transformada para escala Celsius (°C). As métricas de erro entre o valor observacional e o do modelo foram comparadas pela Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE), o viés (BIAS), o Erro Percentual Absoluto Médio (MAPE) e o Erro Médio absoluto (MAE). Os resultados apontaram que o produto do ERA 5-HEAT possui pouco enviesamento pela métrica BIAS chegando a valores mínimos de 0,03°C. Em Jaguaribe-CE os máximos para a métrica MAE e RMSE foi 4,5°C ao oeste da Bahia, na localidade de Luís Eduardo Magalhães. Quanto a métrica MAPE, o valor mais alto foi observado foi em Oeiras-PB, chegando a 17,5%. Além disso, após calcular as médias mensais e horárias por estado, o índice bioclimático identificou o pontos do NEB com maior desconforto térmico.Dissertação Estudo da velocidade do vento através de downscaling dinâmico em alta resolução sobre terreno complexo no Nordeste do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-05-15) Ferreira, Moniki Dara de Melo; Silva, Cláudio Moisés Santos e; ; ; Santos, Alexandre Torres Silva dos; ; Gonçalves, Weber Andrade;A utilização de ferramentas avançadas em modelagem do fluxo de vento com base em Previsão Numérica do Tempo (PNT) é essencial para os projetos eólicos, uma vez que estes métodos buscam conhecer de forma aprofundada o regime e o padrão de vento em uma área de interesse. Uma das técnicas amplamente empregada em modelos de mesoescala é a regionalização dinâmica (dynamical downscaling, em inglês), onde torna possível o aninhamento de grades com a vantagem de simular a atmosfera em alta resolução e sem um custo computacional elevado. Neste trabalho são apresentados resultados de simulação numérica, com o uso do modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting (WRF) utilizando-se o processo de aninhamento (nesting) de três grades de forma a se produzir uma simulação de alta resolução em área de terreno complexo. Foram usados um conjunto de dados observados de velocidade do vento para o mês de agosto de 2005, oriundo de uma torre anemométrica (50 metros) situada em Belo Jardim/PE, com o intuito de analisar a eficiência do modelo WRF. As análises foram feitas através de métricas estatísticas, calculando-se a raiz do erro quadrático médio, o desviopadrão e a correlação de Pearson. Os resultados mostram que utilizar diferentes configurações de aninhamento de grades interfere significativamente no desempenho do modelo dinâmico em representar os fenômenos na região de estudo. O desempenho médio horário das simulações com relação aos dados observados da grade 01 mostrou um RMSE entre 1,2 a 1,4 m/s e um desvio-padrão cerca de 0,97 a 1,9 m/s. A grade 02 obteve um RMSE entre 0,85 a 1,9 m/s e um desvio-padrão no intervalo de 0,85 a 1,3 m/s. A grade 03 resultou em um RMSE entre, aproximadamente, 0,9 m/s a 1,6 m/s e um desvio-padrão de 0,75 m/s a 1,1 m/s. O horário das 16h obteve o menor RMSE para todas as grades. De uma forma geral, o ciclo diurno da velocidade do vento da grade 01 consegue se aproximar dos dados observados durante as primeiras horas do dia e no período da noite, demonstrando resultados mais satisfatórios para quase todos os horários. A dimensão deste domínio pode influenciar no resultado, uma vez que este insere mais informações sobre as regiões adjacentes, predominando sobre a simulação dos ventos locais e captando mais os fenômenos de mesoescala. Nas horas centrais do dia, a velocidade do vento simulada foi superestimada devido a uma estimativa mais alta da turbulência proveniente do modelo, e durante a noite, foi subestimada. É provável que os perfis verticais de temperatura podem ser mais difíceis de representar pelo modelo devido à sua natureza mais estratificada e, por tanto aos fluxos turbulentos estimados neste período do dia.Tese Estudo sobre a precipitação simulada no outono na região tropical da América do Sul através de downscaling dinâmico e previsão por conjunto(2016-09-16) Silva, Aline Gomes da; Silva, Cláudio Moisés Santos e; Spyrides, Maria Helena Constantino; ; http://lattes.cnpq.br/5023632543506327; ; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; ; http://lattes.cnpq.br/9175605794652020; Santos, Alexandre Torres Silva dos; ; http://lattes.cnpq.br/6747678803291442; Mendes, David; ; http://lattes.cnpq.br/4411895644401494; Lucio, Paulo Sérgio; ; Rocha, Rosmeri Porfirio;Este trabalho apresenta a análise do desempenho do método de previsão por conjunto através de Regressão Linear Múltipla por Componentes Principais (RCP) para combinar simulações, com diferentes configurações, executadas com um modelo climático regional (técnica downscaling dinâmico) a fim de simular a precipitação sobre a parte tropical da América do Sul. As análises focaram-se em duas sub-regiões do Brasil: Nordeste Brasileiro (NEB) e Amazônia (AMZ). O modelo regional utilizado nas simulações foi o RegCM4, forçado por dados do ERA-Interim, produzidos pelo European Center for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF). Analisaram-se 18 outonos austrais de 1991 até 2008. Para a composição da previsão por conjunto foram usados 2/3 do período para treinamento e 1/3 para validação, conforme a técnica de holdout. Os resultados foram comparados aos dados diários de precipitação do Global Precipitation Climatology Center (GPCC) e com a média aritmética (MA) das simulações, que é o método geralmente utilizado para previsão por conjunto. O modelo RegCM4 apresentou potencialidade para prever a precipitação sobre a região tropical da América do Sul (AS). Além disso, diferentes parametrizações do modelo podem ser modificadas a fim de torná-lo mais eficaz. Entretanto, o bom desempenho do modelo somado ao método de previsão por conjunto RCP aumentou a precisão, comparada ao método MA apresentando: vieses menos tendenciosos (média próxima de zero), enquanto o método MA foi tendencioso (subestimou a precipitação); maior captura da variabilidade dos dados do GPCC e correlação moderada com os dados do GPCC, enquanto MA obteve correlação fraca e maior erro quadrático médio. Além disso, o método RCP reproduziu, com melhor desempenho, a distribuição da frequência de chuva diária ao longo de todo o período para ambas as regiões. Portanto, a partir da metodologia desenvolvida e implementada obteve-se melhorias na previsão da intensidade da chuvas diárias sobre a região tropical da América do Sul.Tese Um estudo sobre a variabilidade do vento no nordeste do Brasil através de métodos estatísticos e via modelos dinâmicos de meso e micro escala(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-12-08) Santos, Alexandre Torres Silva dos; ; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; ; http://lattes.cnpq.br/6747678803291442; Lima, Kellen Carla; ; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; Lúcio, Paulo Sérgio; ; http://lattes.cnpq.br/5291232352923880; Souza, Enio Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/7752212981363912; Villena, John Edward Neira; ; http://lattes.cnpq.br/5123089971987706O objetivo deste trabalho foi determinar a variabilidade sazonal-interanual e tendência da velocidade do vento e validar o modelo numérico de mesoescala para depois acoplar com o modelo numérico de microescala no intuito de obter recursos eólicos em algumas localidades no Nordeste do Brasil (NEB). Para isso usamos dois conjuntos de dados de velocidade do vento (estações meteorológicas e torres anemométricas) e dois modelos dinâmicos; um de mesoescala e outro de microescala. Usamos ferramentas estatísticas para avaliar e validar os dados medidos e simulados. As simulações do modelo dinâmico de mesoescala foram realizadas através de métodos de assimilação de dados (relaxamento newtoniano e filtro de Kalman). Os principais resultados apontam: (i) Cinco grupos homogêneos de velocidade do vento no NEB com valores maiores no inverno e primavera e menores para verão e outono; (ii) A variabilidade interanual da velocidade do vento em alguns grupos se destacaram com valores maiores; (iii) A circulação de grande escala modificada por fenômenos El Niño e La Niña alterou a intensidade da velocidade do vento para os grupos com maiores valores; (iv) A análise de tendência mostrou valores negativos mais significativos para os grupos G3, G4 e G5 em todas as estações do ano e na média anual; (v) O desempenho do modelo dinâmico de mesoescala apresentou menores erros nas localidades Paracuru e São João do Cariri e maiores erros foram observados em Triunfo; (vi) Aplicação do filtro de Kalman diminuir significativamente os erros sistemáticos apresentados nas simulações do modelo dinâmico de mesoescala; (vii) Os recursos eólicos apontam que as áreas Paracuru e Triunfo são favoráveis para geração de energia, sendo que a técnica de acoplamento após validação apresentou melhor resultado para Paracuru. Concluímos que o objetivo do estudo foi alcançado, sendo possível agora identificar tendências em grupos homogêneos do comportamento do vento, além de avaliar à qualidade das simulações tanto com o modelo dinâmico de mesoescala como de microescala para responder questões necessárias antes de planejar projetos de pesquisas na área eólica.TCC Predição da velocidade do vento a curto prazo via modelos matemáticos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-01) Ferreira, Moniki Dara de Melo; Lucio, Paulo Sérgio; Cláudio Moisés Santos e Silva; Santos, Alexandre Torres Silva dosEste trabalho tem como objetivo realizar predições de médias horárias da velocidade do vento oriundas de torres anemométricas (altura de 50 metros), situadas em Belo Jardim/PE e Camocim/CE. Para isso, foram utilizados os seguintes modelos de séries temporais: Holt-Winters (HW), Redes Neurais Artificiais (RNA) e Híbrido. Os dados observacionais foram também avaliados pela reanálise MERRA-2 (estado-da-arte) na altura de referência das torres. Os resultados mostram que para as duas localidades o modelo híbrido, em geral, apresentou um melhor desempenho com relação aos demais, inclusive na avaliação com o MERRA-2. Exemplo disso, em termos de resíduos estatísticos, foram encontrados valores de RMSE e MAE de 0,91 e 0,62 m/s, respectivamente. Dessa forma, configura-se um bom método de previsão de dados de velocidade do vento para a geração eólica.Dissertação Previsão sazonal da precipitação para o Nordeste do Brasil: um contraste entre as metodologias de Box-Jenkins e Box-Tiao(2017-02-21) Souza, Thiago Rodrigues de; Lúcio, Paulo Sérgio; Silva, Cláudio Moisés Santos e; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; http://lattes.cnpq.br/5291232352923880; http://lattes.cnpq.br/7579869964089964; Gonçalves, Weber Andrade; http://lattes.cnpq.br/3901367142857642; Pereira, Marcelo Bourguignon; http://lattes.cnpq.br/9358366674842900; Santos, Alexandre Torres Silva dos; http://lattes.cnpq.br/6747678803291442O objetivo deste trabalho é realizar um estudo comparativo com ajustes de modelos de previsões pelo método de Box-Jenkins (ARIMA) e Box-Tiao (ARIMAX) para precipitação acumulada mensal em seis cidades do Nordeste do Brasil, sendo escolhida de acordo com a classificação climática de Köppen. Tendo como variáveis exógenas: temperaturas da superfície do mar do oceano Atlântico e Pacífico. Em todas as séries de precipitação acumulada verificou-se a presença do componente sazonal, além disso, devido ao pressuposto de variância constante e normalidade dos dados não serem atendida, foi aplicado na série original à transformação Box Cox. Através das medidas de qualidade dos ajustes dos modelos pelo método ARIMA e ARIMAX, temos que o modelo ARIMAX evidenciou como o melhor ajuste aos dados em estudo, apresentando menores valores para os critérios de informação AIC, erro médio e erro quadrático médio.Artigo Seasonality, interannual variability, and linear tendency of wind speeds in the Northeast Brazil from 1986 to 2011(The Scientific World Journal, 2013-10-22) Santos, Alexandre Torres Silva dos; Silva, Cláudio Moisés Santos eWind speed analyses are currently being employed in several fields, especially in wind power generation. In this study, we used wind speed data from records of Universal Fuess anemographs at an altitude of 10 m from 47 weather stations of the National Institute of Meteorology (Instituto Nacional de Meteorologia-INMET) from January 1986 to December 2011. The objective of the study was to investigate climatological aspects and wind speed trends. To this end, the following methods were used: filling of missing data, descriptive statistical calculations, boxplots, cluster analysis, and trend analysis using the Mann-Kendall statistical method. The seasonal variability of the average wind speeds of each group presented higher values for winter and spring and lower values in the summer and fall. The groups G1, G2, and G5 showed higher annual averages in the interannual variability of wind speeds. These observed peaks were attributed to the El Niño and La Niña events, which change the behavior of global wind circulation and influence wind speeds over the region. Trend analysis showed more significant negative values for the G3, G4, and G5 groups for all seasons of the year and in the annual average for the period under study.