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http://ri.ufmt.br/handle/1/2537
Tipo documento: | Tese |
Título: | Previsão micrometeorológica no Pantanal mato-grossense pela teoria de sistemas dinâmicos |
Autor(es): | Mello, Geison Jader |
Orientador(a): | Biudes, Marcelo Sacardi |
Membro da Banca: | Biudes, Marcelo Sacardi |
Membro da Banca: | Barros, Marcelo Paes de |
Membro da Banca: | Musis, Carlo Ralph de |
Membro da Banca: | Rocha, Marcelo Peres |
Membro da Banca: | Silva, Bernardo Barbosa da |
Resumo : | As variáveis micrometeorológicas medidas em ecossistemas possuem comportamento não linear e representam a dinâmica dos processos físicos e biológicos que ocorrem entre a superfície vegetada e a atmosfera. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi entender o comportamento micrometeorológico de uma floresta sazonalmente inundada no Pantanal Mato-grossense, a partir da análise séries temporais de saldo de radiação, temperatura e umidade do ar (com dados de 15 em 15 minutos), medidos acima do dossel, e fazer predições utilizando a teoria dos sistemas dinâmicos. Inicialmente foram aplicados testes de não linearidade que justificam a abordagem. Em seguida, o espaço de fase contendo o conjunto atrator associado a cada série temporal é reconstruído por meio de defasagem temporal e dimensão de imersão respectivamente pelos métodos da Informação Mútua e Falsos Vizinhos Próximos. Visando extrair informações para a predição, é feita a caracterização das variáveis segundo a análise de séries temporais não lineares, em termos qualitativos por Gráficos de Recorrência apresentando textura sazonal não linear, quantificado pela Análise Quantitativa de Recorrência. Também foram avaliadas a dinâmica e a geometria das séries, respectivamente pelo maior expoente de Lyapunov pela dimensão de correlação. Por fim, é aplicado o método de Predição Não Linear Simples que utiliza uma série medida para estimar uma série prevista, que é verificada em termos de correlação, exatidão e erros dentro do tempo estabelecido pelo parâmetro de previsão confiável. Os resultados evidenciam a existência de atratores estranhos de baixa dimensão fractal e sensíveis à sazonalidade, e que o método de predição não linear simples captura a dinâmica geral das séries temporais micrometeorológicas medidas. |
Resumo em lingua estrangeira: | Micrometeorological variables measured in ecosystems possess nonlinear behavior and represent the dynamics of the physical and biological processes that occur between the vegetated surface and atmosphere. Thus, the aim of this study was to understand the behavior of a micrometeorological seasonally flooded forest in Pantanal, from the time series analysis of the net radiation, temperature and humidity (with data from 15 to 15 minutes), measured above the canopy, and make predictions using the theory of dynamical systems. In order to justify the approach, we performed tests of nonlinearity. Then the phase space containing the whole attractor associated to each time series is reconstructed by time delay and dimension of immersion respectively by the methods of Mutual Information and False Neighbors Next. Aiming to extract information for the prediction, we characterize the variables according to the analysis of nonlinear time series, the quality of charts presenting recurrence texture seasonal nonlinear quantified by Quantitative Analysis of Recurrence. Also evaluated are the dynamics and geometry of the series, respectively the largest Lyapunov exponent for the correlation dimension. Finally the method is applied in simple non-linear prediction that uses a series measurement to estimate an expected range. It is verified the correlation, accuracy and errors within the time set by parameter reliable forecast. The results show the existence of strange attractors of low fractal dimension and sensitive to seasonality, and that the prediction method captures the simple non-linear dynamics of the overall series micrometeorological measurements. |
Palavra-chave: | Dinâmica não linear Reconstrução do espaço de fase Predição não linear |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Nonlinear dynamics State space reconstruction Nonlinear prediction |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Física (IF) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental |
Referência: | MELLO, Geison Jader. Previsão micrometeorológica no Pantanal mato-grossense pela teoria de sistemas dinâmicos. 2013. 106 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2013. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/2537 |
Data defesa documento: | 6-Dez-2013 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado |
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