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@PhDThesis{Alcāntara:2010:SeReTe,
               author = "Alc{\^a}ntara, Enner Herenio de",
                title = "Sensoriamento remoto da temperatura e dos fluxos de calor na 
                         superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua do reservat{\'o}rio de Itumbiara 
                         (GO)",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2010",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2010-09-02",
             keywords = "limnologia f{\'{\i}}sica, estratifica{\c{c}}{\~a}o, mistura, 
                         fluxo de calor, physical limnology, stratification, mixing, heat 
                         flux.",
             abstract = "Sistemas aqu{\'a}ticos respondem continuamente {\`a}s 
                         condi{\c{c}}{\~o}es clim{\'a}ticas, as quais variam amplamente 
                         no espa{\c{c}}o e no tempo. A resposta de cada corpo d'{\'a}gua 
                         {\`a}s condi{\c{c}}{\~o}es externas (processos 
                         hidro-meteorol{\'o}gicos) {\'e} revelada em um primeiro momento 
                         por meio da sua estrutura t{\'e}rmica. O tamanho do corpo 
                         d{\'a}gua {\'e} determinado pelo balan{\c{c}}o de entrada e 
                         sa{\'{\i}}da de {\'a}gua e a sua temperatura {\'e} governada 
                         pelo balan{\c{c}}o de energia na superf{\'{\i}}cie da 
                         {\'a}gua; ambos acoplados {\`a} atmosfera. Em resposta {\`a}s 
                         entradas de massa, energia, e \textit{momentum} 
                         (precipita{\c{c}}{\~a}o, radia{\c{c}}{\~a}o, e cisalhamento do 
                         vento), os corpos d'{\'a}gua retornam {\`a} atmosfera calor e 
                         umidade, por meio de processos como condu{\c{c}}{\~a}o e 
                         evapora{\c{c}}{\~a}o. Mudan{\c{c}}as globais, regionais ou 
                         locais no regime hidrol{\'o}gico e t{\'e}rmico de corpos 
                         d'{\'a}gua representam respostas interativas {\`a}s 
                         varia{\c{c}}{\~o}es clim{\'a}ticas no suprimento de {\'a}gua e 
                         energia. A maioria dos processos qu{\'{\i}}micos, 
                         f{\'{\i}}sicos e biol{\'o}gicos em sistemas aqu{\'a}ticos 
                         continentais {\'e} afetada diretamente pelo regime 
                         hidrol{\'o}gico do corpo d'{\'a}gua (por exemplo: profundidade 
                         do corpo d'{\'a}gua) e mudan{\c{c}}as t{\'e}rmicas (por 
                         exemplo: padr{\~a}o de estratifica{\c{c}}{\~a}o), sendo 
                         tamb{\'e}m indiretamente afetado pelas varia{\c{c}}{\~o}es 
                         clim{\'a}ticas. Entender o sistema reservat{\'o}rio-clima {\'e} 
                         de fundamental import{\^a}ncia no entendimento dos efeitos das 
                         mudan{\c{c}}as clim{\'a}ticas nos processos limnol{\'o}gicos. 
                         Muitas ferramentas t{\^e}m sido utilizadas para entender esse 
                         complexo sistema e seu comportamento ao longo do tempo, tais como 
                         modelos num{\'e}ricos e imagens de sat{\'e}lite. Devido ao 
                         avan{\c{c}}o na {\'a}rea de sensoriamento remoto com o 
                         lan{\c{c}}amento de sat{\'e}lites de melhor 
                         resolu{\c{c}}{\~a}o espacial e temporal, o estudo das 
                         varia{\c{c}}{\~o}es da temperatura na superf{\'{\i}}cie da 
                         {\'a}gua de sistemas aqu{\'a}ticos continentais se tornou uma 
                         tarefa mais rotineira e acurada. No entanto, esses estudos 
                         utilizando imagens de sat{\'e}lite n{\~a}o explicaram as 
                         varia{\c{c}}{\~o}es de temperatura observadas na 
                         superf{\'{\i}}cie desses corpos d'{\'a}gua. Baseado nisto o 
                         objetivo geral deste trabalho {\'e} analisar a variabilidade 
                         espa{\c{c}}o-temporal do campo de temperatura da 
                         superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua do reservat{\'o}rio 
                         hidrel{\'e}trico de Itumbiara, GO e determinar os fatores que a 
                         modula. A metodologia desenvolvida foi baseada na 
                         utiliza{\c{c}}{\~a}o de imagens de sat{\'e}lite de 
                         resolu{\c{c}}{\~a}o moderada, as quais permitiram a estimativa 
                         do campo de temperatura de 2003 a 2008 durante o dia e durante a 
                         noite. Com o campo de temperatura diurno e noturno foi 
                         poss{\'{\i}}vel estimar a amplitude t{\'e}rmica na 
                         superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua do reservat{\'o}rio, estudar as 
                         anomalias e as varia{\c{c}}{\~o}es interanuais. O balan{\c{c}}o 
                         de calor na superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua do reservat{\'o}rio 
                         foi calculado tomando como base o campo de temperatura obtido por 
                         meio das imagens de resolu{\c{c}}{\~a}o moderada. Isto permitiu 
                         a constru{\c{c}}{\~a}o de s{\'e}ries temporais de temperatura 
                         da superf{\'{\i}}cie da {\'a}gua e dos componentes do 
                         balan{\c{c}}o de calor diurno e noturno. A influ{\^e}ncia de 
                         cada componente do balan{\c{c}}o de calor na 
                         modula{\c{c}}{\~a}o da temperatura da superf{\'{\i}}cie da 
                         {\'a}gua foi obtida por meio da an{\'a}lise de 
                         correla{\c{c}}{\~a}o. A identifica{\c{c}}{\~a}o dos fluxos 
                         mais bem correlacionados permitiu a identifica{\c{c}}{\~a}o dos 
                         per{\'{\i}}odos (ciclos) em que um determinado fluxo de calor 
                         modulava a temperatura da {\'a}gua, al{\'e}m de sua 
                         coer{\^e}ncia e fase. Os resultados mostraram o potencial do uso 
                         de imagens de sat{\'e}lite no estudo das varia{\c{c}}{\~o}es da 
                         temperatura de superf{\'{\i}}cie e principalmente na 
                         explica{\c{c}}{\~a}o de tais varia{\c{c}}{\~o}es. O uso de 
                         dados meteorol{\'o}gicos e de temperatura da {\'a}gua em 
                         v{\'a}rios n{\'{\i}}veis, obtidos por esta{\c{c}}{\~o}es 
                         meteorol{\'o}gicas e b{\'o}ias de monitoramento autom{\'a}tico 
                         contribu{\'{\i}}ram para o melhor entendimento dos processos 
                         f{\'{\i}}sicos na camada de mistura do reservat{\'o}rio. Os 
                         resultados tamb{\'e}m permitiram a elabora{\c{c}}{\~a}o de 
                         modelos conceituais sobre a termodin{\^a}mica da {\'a}gua do 
                         reservat{\'o}rio de Itumbiara. ABSTRACT: Aquatic systems 
                         continually respond to climatic conditions that vary over broad 
                         scales of space and time. The response of each water body to 
                         external conditions (hydro-meteorological processes) is revealed 
                         in the first place by the thermal structures present in water 
                         body. Water body size is determined by the balance of water inputs 
                         and outputs, and lake temperature is governed by the balance of 
                         heat inputs and outputs; both coupled to the atmosphere. In 
                         response to the inputs of mass, energy, and momentum 
                         (precipitation, energy, and wind stress), the water bodies return 
                         heat and moisture to the atmosphere through conduction and 
                         evaporation. Global, regional, or local change in the hydrological 
                         and thermal states of water bodies thus represents interactive 
                         responses to climatic variation in the supply of water and energy. 
                         Most lacustrine chemical, physical and biological processes are 
                         affected directly by lake hydrological (e.g. lake depth) and 
                         thermal changes (e.g. seasonal stratification), and are thus 
                         indirectly affected by climate variation. Understanding 
                         lake-climate system interactions is therefore of fundamental 
                         importance in understanding the effects of climate change on 
                         limnological processes. Many tools have been used to understand 
                         this complex system and their behavior through the time, such as 
                         numerical models and satellite imagery. Due to the advances of 
                         remote sensing with launch of satellites with better spatial and 
                         temporal resolutions, the study of water surface temperature 
                         variability in continental water bodies became a more suitable 
                         task. However, these studies using satellite imagery do not 
                         explain the observed water surface temperature variations. Based 
                         on this, the objective of this work is to analyze the 
                         spatial-temporal water surface temperature variability of the 
                         Itumbiara hydroelectric reservoir (Goi{\'a}s State, Brazil) and 
                         determine their driven forces. The developed methodology was based 
                         on the use of satellite imagery of moderate resolution that allow 
                         the computation of the water surface temperature from 2003 to 2008 
                         (six years) during the daytime and nighttime. With these 
                         temperature data was possible to obtain the thermal amplitude, the 
                         anomaly, and interannual variability. The heat balance on the 
                         surface water was calculated using the temperature field. This 
                         allow the building of time series of water surface temperature and 
                         heat flux balance for daytime and nighttime. The influence of each 
                         heat flux component with water temperature was evaluated by the 
                         coefficient of correlation. The identification of the flux more 
                         correlated with daytime and nighttime water temperature allow 
                         searching for periods when the correlated flux and water 
                         temperature presents a good agreement in time-frequency space. The 
                         results show the potential of the use of moderate resolution 
                         satellite data to study water surface temperature variability and 
                         to explain the main causes of this variability. The use of 
                         hydro-meteorological and bulk temperature collected by station and 
                         autonomous buoy, respectively, contributed to better understand 
                         the physical processes in the mixed depth of the reservoir. Also 
                         the results allow elaborating conceptual models for the 
                         thermodynamics of the Itumbiara reservoir.",
            committee = "Novo, Evlyn Marcia Le{\~a}o de Moraes (presidente) and Stech, 
                         Jos{\'e} Luiz (orientador) and Lorenzzetti, Jo{\~a}o Antonio 
                         (orientador) and Campana, Nestor Aldo and Dias, Nelson 
                         Lu{\'{\i}}s da Costa",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Remote sensing of temperature and heat flux in the water surface 
                         of the Itumbiara reservoir (GO, Brazil)",
             language = "pt",
                pages = "162",
                  ibi = "8JMKD3MGP7W/37TSRJ2",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP7W/37TSRJ2",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "16 jan. 2021"
}


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