Abstract in Portuguese:

Apresentamos uma expressão para o atraso de resposta das marés da Terra, a qual leva em consideração observações paleontológicas. Um modelo semi-empírico para a dinâmica do sistema Terra-Lua é obtido, considerando que a dissipação de energia e o atraso de resposta não são constantes em relação ao tempo. Em um trabalho anterior estabelecemos um modelo similar considerando apenas a dinâmica do raio de uma órbita circular da Lua. No presente artigo três equações diferenciais descrevem a dinâmica de três variáveis, a saber, o raio médio da órbita lunar, a excentricidade da órbita e a inclinação do plano orbital da Lua em relação ao plano inercial ortogonal ao momento angular total do sistema Terra-Lua. Neste sentido, consideramos o sistema Terra-Lua isolado. Comparamos nossa descrição com aquela que considera o atraso de resposta de maré constante em relação ao tempo e mostramos que nosso modelo é consistente com as modernas teorias sobre a formação do sistema Terra-Lua.

Abstract in English:

We present an expression for the tidal time delay of the Earth, that takes into account paleonthological observations. A semi-empirical model of the dynamics of the Earth-Moon system is obtained considering that the energy dissipation and the time delay are not constant in time. In a previous work, we established a similar model by taking into account only the dynamics of a circular orbit radius for the Moon. In the present paper, three differential equations describe the dynamics of three variables, namely, the Moon's orbital mean radius, the eccentricity of the orbit, and the inclination of the Moon's orbital plane with respect to the inertial plane which is orthogonal to the total angular momentum of the Earth-Moon system. In this sense, the Earth-Moon system is considered isolated. We compare our picture with that one which considers the tidal time delay as constant in time and show that our approach is consistent with the modern theories concerning the Earth-Moon system formation.

Abstract in Portuguese:

Os desvios sistemáticos entre as estimativas da irradiação solar na superfície feitas pelo modelo IGMK e os dados de radiômetros de superfície para o Brasil entre 1985 e 1986 foram avaliados estatisticamente. O desvio sistemático médio global encontrado foi relativamente alto, de 1,2 MJ.m-2 e foi originalmente atribuído à posição orbital inadequada deste satélite com relação ao Brasil. Algumas estações, contudo, apresentaram desvios sistemáticos que não puderam ser explicados apenas desta forma. Neste trabalho, testes estatísticos de hipóteses foram aplicados aos resultados e mostraram que a altitude e o tamanho das cidades onde as previsões foram realizadas contribuem para estes desvios com um nível de confiança de 99%. Os testes mostram que o desvio sistemático médio das estações localizadas em altitudes superiores a 700 meros foi 4 vezes superior ao das estações localizadas em menores altitudes. O desvio médio das estações localizadas nas grandes cidades também foi 4 vezes maior do que para as pequenas cidades ou localizadas em locais remotos.

Abstract in English:

Systematic deviations between surface solar radiation obtained from ground site radiometers and IGMK satellite model predictions for Brazil between 1985 and 1986 were evaluated by using statistical tests. The relatively high mean bias error of 1.2 MJ.m-2 was originally attributed to a large off-nadir position of the satellite relative to Brazil. Some of the ground stations, however, presented deviations that could not be entirely accounted for by this explanation. In the present work we applied statistical tests to the results and found that the altitude and the size of the city where the ground station is located can explain these deviations, with a 99% confidence level. The tests have shown that the mean bias deviation is 4 times higher for validation sites located above 700 meters than for sites below this altitude. Furthermore, mean bias found for the larger cities is also 4 times higher than the value found for sites located in small cities and remote areas.

Abstract in Portuguese:

Duas versões do esquema semi-implícito são apresentadas: o método implícito de direções alternadas (o método ADI) e a abordagem de Robert com o uso do algoritmo multigrade (o método MG). São realizados experimentos com o modelo regional baroclínico que usa 11 níveis para discretização vertical e passo 75 km para grades horizontais com 97x97 e 93x101 nós. A qualidade das previsões com 24 horas de antecedência não depende da versão do modelo. O método MG permite reduzir o tempo computacional gasto em torno de 14% em comparação com o método de Robert, que usa as relaxações sucessivas superiores. Para os mesmos passos temporais, o método multigrade de Robert é menos efetivo do que o método ADI. Mas o uso dos passos temporais máximos permitidos pela condição numérica da estabilidade de cada versão revela a vantagem da versão MG do esquema. A ausência da separação espacial permite usar os métodos multigrades no contexto de esquemas semi-implícitos semi-lagrangianos com passo temporal aumentado sem perda de precisão.

Abstract in English:

Two versions of the semi-implicit scheme using alternating directions implicit (ADI) method and Robert's approach with a multigrid (MG) method are presented. Experiments with a regional baroclinic model using 11 levels for the vertical discretization and 75 km step on horizontal grids with 97x97 and 93x101 points are carried out. The 24-hours forecasts quality does not depend on the model version. The MG method permits to reduce the computational time cost about 14% in comparison with Robert's method using successive over-relaxations. Under a choice of equal time steps Robert's MG method is less efficient than the ADI method. But usage of the maximum time steps allowed by the numerical stability condition of each version reveals an advantage of the MG version. Absence of the splitting permits to use the multigrid methods in frame of semi-implicit semi-lagrangian schemes with increased time step without loss of accuracy.

Abstract in Portuguese:

As médias móveis de 12 meses centradas a cada 3 meses (4 valores por ano) das precipitações no Nordeste do Brasil (NE) passaram por uma Análise Espectral de Máxima Entropia e os resultados foram comparados com análises similares para outros parâmetros. As características das chuvas no NE setentrional e oriental foram quase similares, mas diferiam consideravelmente das chuvas no NE meridional. Na região do QBO, o NE setentrional teve pequenas periodicidades em 2,03 e 2,45 anos, o NE teve fortes periodicidades em 2,26 e 2,60 anos enquanto o NE meridional não teve nenhum significante QBO. O vento zonal equatorial teve o pico mais forte em 2,33 anos, um pico menor em 2,64 anos e outro ainda menor em ~2,00 anos. O índice de oscilações meridional T-D (pressão atmosférica do Taiti, menos em Darwin), teve picos em 2,05 e 2,56 anos enquanto que a EEP-SST (temperatura da superfície do mar no Pacífico Oriental Equatorial) teve picos em 2,10 e 2,57 anos. O SST do Atlântico Norte e Sul teve picos em (2,10-2,15) anos enquanto o SST na costa NE do Brasil teve pico em 2,29 anos e a tensão dos ventos teve picos em 2,20 anos. Na região QTO, o vento em 50mb teve um pequeno pico em 3,2 anos e a tensão de ventos na costa NE teve pico em 3,3 anos. Todos os outros parâmetros, incluindo todos os 3 índices regionais de chuvas no NE do Brasil, tiveram picos significantes próximos de 3,5 anos. Apareceram também picos nas faixas de (4,5-5,0) anos e (9,5-13,9) anos. Todos os três índices de precipitação tiveram correlação moderada com T-D e EEP-SST (~0,3) e o vento em 50mb (~0,4). As correlações com o SST no Atlântico Norte e Sul foram mais altas (~0,5) e também com o SST costal do NE (~0,6). A precipitação do NE oriental teve alta correlação (0,5) com a tensão de vento costal do NE.

Abstract in English:

The 12-monthly running means centered 3 months apart (4 values per year) of the rainfalls in NE (Northeast) Brazil were subjected to Maximum Entropy Spectral Analysis and results compared with similar analysis for several other parameters. Characteristics of northern NE and eastern NE rainfalls were almost similar but differed considerably from those of southern NE rainfall. In the QBO region, northern NE had small periodicities at 2.03, 2.45 years, eastern NE had strong periodicities at 2.26, 2.60 years while southern NE had no significant QBO. The 50mb equatorial zonal wind had a strongest peak at 2.33 years, a smaller peak at 2.64 years and a still smaller peak at ~2.00 years. The Southern Oscillation Index T-D (Tahiti minus Darwin atmospheric pressure) had peaks at 2.05, 2.57 years while EEP-SST (equatorial eastern Pacific sea surface temperature) had peaks at 2.10, 2.57 years. (North and South Atlantic SST) had peaks at (2.10-2.15) years while NE Brazil coast SST had 2.29 years and Wind Stress had 2.20 years. In the QTO region, 50mb wind had a small peak at 3.2 years and NE coastal Wind Stress at 3.3 years. All other parameters including all the 3 regional rainfalls of NE Brazil had significant peaks near 3.5 years. Peaks were also in the (4.5-5.0) year and (9.5-13.9) year bands. All the three rainfalls had moderate correlations with T-D and EEP-SST (~0.3) and with 50mb wind (~0.4). Rainfall correlations were higher with North and South Atlantic SST (~0.5) and with NE coastal SST (~0.6). The eastern NE rainfall had a high correlation (0.5) with NE coastal Wind Stress.

Abstract in Portuguese:

Para estudar os problemas de prospecção geofísica eletromagnética através de modelagem analógica, as condições em escala natural são representadas, no laboratório, em escala reduzida de acordo com a teoria da similitude. Portanto, para investigar os problemas de técnicas VLF, AFMAG e MT, freqüentemente é necessário criar um campo uniforme no arranjo experimental. Os sistemas físicos para geração de campos uniformes estudados aqui são a bobina circular, bobina de Helmholtz, solenóide, um plano de corrente, e dois planos paralelos de correntes. Os mapas de porcentagem de desvio de campo estão presentes para todos os sistemas estudados aqui. Um estudo comparativo desses sistemas mostra que o solenóide é a maneira mais eficiente para criar um campo uniforme, seguido pelo sistema de bobinas de Helmholtz. Porém, o campo criado em um solenóide está em um espaço fechado onde é difícil colocar modelos e substituí-los para executar experimentos. Portanto, recomenda-se o uso de bobinas de Helmholtz para criar um campo uniforme. Este último sistema fornece um campo uniforme com espaço aberto suficiente, o que facilita o experimento.

Abstract in English:

In order to study the electromagnetic prospecting problems in geophysics through analog modelling, the full scale conditions are represented in the laboratory at a reduced scale according to the theory of similitude. Therefore, to investigate the problems of VLF, AFMAG and MT techniques, it is necessary to create a uniform field in the experimental set up. The systems studied generating uniform fields are a circular coil, a Helmholtz coil system, a solenoid, a rectangular coil, a plane of currents and a two parallel planes of currents. The percentage deviation maps were presented for all the systems studied here. A comparative study of these systems shows that the solenoid is the most efficient way to create an uniform field followed by a Helmholtz coil system. Nevertheless, the field created within a solenoid is a closed space where it is difficult to place models in order to carry out the experiments. Therefore, it is recommended the use of a Helmholtz coil system because it provides sufficient open space on an uniform field that facilitates the experiments.