CGUL-NL
Boletim do Centro de Geofísica da Universidade de Lisboa
N. 9
Neste número
Notícias
1
Fim de semana
de MOG
3
Há uma só Terra 6
Parametrização
de processos de 9
superfície associados à neve
Degelo rápido ou
lento da “Terra 11
Bola de Neve”?
Artigos
Conferências e
Seminários do
CGUL
14
Notas de
geofísica aplicada 16
JUNHO 2008
EDITORIAL
Eis o número de Junho do Boletim do
CGUL. Nas notícias destacam-se: o prémio
atribuído ao investigador Ricardo Trigo, bem
como a expedição científica ao Kilimanjaro
dirigida pelo investigador Rui Fernandes.
Também o investigador Eric Front estará
envolvido numa expedição à Namíbia durante este mês de Junho. Leia na página 11
o que buscam os cientistas nesta expedição.
Neste número há dois artigos dedicados à
divulgação da geofísica: um é referente ao
fim de semana organizado pelos alunos de
geofísica (página 3) sendo o outro relativo à
divulgação feita nas escolas do ensino secundário.
A correcta parametrização dos processos
associados à neve é fundamental nos modelos de circulação global em meteorologia.
Este assunto é um dos temas de investigação no CGUL e discutido nesta NL.
Esta NL inclui uma lista da participação dos
membros do CGUL em conferências realizadas nos últimos meses bem como dos
artigos publicados em revistas da especialidade.
A NL termina com as NGA onde se faz a
apresentação do método da resistividade
tensorial.
Veja a previsão do tempo (pluviosidade,
vento etc) em:
http://www.igidl.ul.pt/
PRÉMIO IJC DA
ROYAL METEOROLOGICAL SOCIETY
No dia 18 de Junho de 2008 vai ser entregue pela Royal Meteorological Society o
Prémio do International Journal of Climatology ao investigador Ricardo Trigo,
pelo conjunto de artigos científicos publicados naquela revista nos últimos cinco
anos.
Desejamos uma boa leitura e agradecemos
a divulgação deste Boletim.
NOTÍCIAS
Manifeste o seu interesse em receber a
News Letter do CGUL
enviando um email
para [email protected]
O investigador do CGUL Rui Fernandes está a organizar uma missão ao Kilimanjaro destinada
a estabelecer a altitude e o campo gravítico no alto do Kilimanjaro, o maior acidente topográfico de África, com o objectivo de testar os modelos de referência para aquele continente.
Pag. 2
CGUL-NL
Ricardo Machado Trigo, investigador do CGUL foi distinguido com o
prémio “International Journal of Climatology “ atribuido pela Royal Meteorological Society pelo conjunto de artigos científicos publicados naquela
revista nos últimos cinco anos:
Trigo R.M., Pozo-Vazquez D., Osborn T.J, Castro-Diez Y., Gámis-Fortis
S., Esteban-Parra M.J. (2004) “North Atlantic Oscillation influence on precipitation, river flow and water resources in the Iberian Peninsula”. International Journal of Climatology. 24, 925-944.
Trigo R.M., Pereira J.M.C., Pereira M.G., Mota B., Calado M.T., DaCamara
C.C., Santo F.E. (2006) “The exceptional fire season of summer 2003 in
Portugal”. International Journal of Climatology, 26 (13): 1741-1757 NOV 15
2006.
Rodrigo, F.S, Trigo R.M. (2007) “Trends in daily rainfall in the Iberian Peninsula from 1951 to 2002”. International Journal of Climatology, 27, 513–
529, DOI: 10.1002/joc.1409.
Gouveia C., Trigo R.M., DaCamara C.C., Libonati R., Pereira J.M.C.
(2008) "The North Atlantic Oscillation and European vegetation dynamics"
International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.1682
Trigo R.M., Vaquero J.M, Alcoforado M.J., Barriendos M., Taborda J.,
Garcia-Herrera R., Luterbacher J. (2008) "Iberia in 1816, the year without
a summer" International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.1693
A cerimónia de atribuição dos vários prémios da Royal Meteorological Society terá lugar no Imperial College de Londres no próximo dia 18 de Junho
de 2008.
Visite a página web do
CGUL-IDL em
http://www.igidl.ul.pt/
ge.htm
Morreu o pai da teoria do caos
O matemático e meteorologista norte-americano Edward Lorenz, "pai" da
Teoria do Caos, morreu ontem, aos 90 anos, na sua casa em Cambridge, no Estado de Massachusetts. Edward Lorenz era professor no
Instituto Tecnológico de Massachusetts quando desenvolveu o conceito
científico, conhecido por "efeito borboleta" ou Teoria do Caos, de que
pequenos efeitos levam a grandes mudanças. A seu ver, qualquer coisa
tão minúscula como uma borboleta a bater as asas no Brasil muda o
movimento constante da atmosfera, a ponto de gerar tornados no Texas.
A descoberta do "caos determinístico" trouxe "uma das mais dramáticas
mudanças no modo de encarar a natureza desde Isaac Newton", considerou a comissão que galardoou Lorenz, em 1991, com Prémio Quioto,
para as Ciências Básicas. Edward Lorenz surgiu com o conceito da
"Teoria do Caos" nos anos 60 através dos seus hábitos de trabalho meticulosos, segundo um dos seus antigos estudantes.
Lusa (17-04-2008)
As Jornadas Científicas de Espeleologia da
FPE, que decorreram em Leiria, contaram com a participação de Fernando Santos, Rui Gonçalves, João Plancha e Nuno Morgadinho do CGUL..
Os investigadores e colaboradores do CGUL participaram numa sessão de demonstração de GeoRadar
(GPR) e do método da resistividade, métodos com grande aplicação no estudo do carso tendo apresentado
ainda uma comunicação sobre o tema O uso da geofísica no estudo dos meios cársicos.
http://www.fpe-espeleo.org/eventos/jornadascientificas/
Pag. 3
N. 9
Fim de semana de MOG
Introdução
Nos dias 12, 13 e 14 de Abril realizou-se pela primeira
vez um fim-de-semana dedicado à componente prática do
curso de Geofísica.
Idealizado e organizado por alunos, este fim-de-semana
teve como objectivos principais a realização de actividades práticas nas áreas de meteorologia e de geofísica
interna de modo a mostrar aos alunos dos primeiros anos
o que se faz no campo (uma lacuna sentida por todos
nós).
Actividades deste género também ajudam os alunos a decidir
que área seguir e a ganhar alguma experiência em campo
que não obtém nas aulas.
Local
As actividades foram realizadas
no Vale do Lapedo, na região
de Leiria. O Vale do Lapedo é
uma região de grande relevância arqueológica. Esta zona é
muito carsificada, existindo, por
isso, muitas cavidades preenchidas ou não. A aproximação das jornadas científicas de espeleologia, que seriam realizadas na mesma zona, e o apoio dado por arqueólogos e geólogos do local, foram factores decisivos na escolha
deste local para a realização do Fim de Semana de
MOG.
Actividades
Antes de se realizarem
as actividades práticas,
os alunos tiveram duas
aulas introdutórias sobre
os trabalhos que iriam
realizar em campo. Foram resumidos conceitos
essenciais de prospecção sísmica e geoeléctrica, que também serão
úteis no futuro. Em meteorologia, os fundamentos
teóricos, foram cedidos
aos alunos em forma de
sebentas.
Na área de meteorologia foram realizadas radiosondagens, medições com o anemómetro sónico e instrumentos portáteis, medições de altitude e observações de nuvens.
Pag. 4
CGUL-NL
Opiniões e lições a tirar
As actividades de geofísica foram divididas entre métodos
de resistividade e os métodos sísmicos.
No método de resistividade fez-se um perfil com o dispositivo dipolo-dipolo. Os dados foram registados pelos alunos que aprenderam a trabalhar com o novo resistivimetro.
No último dia contámos com a presença do professor
Luís Matias que nos orientou na realização de um perfil sísmico de reflexão e refracção.
Para complementar, os dados obtidos pelo método da
resistividade e pelos métodos sísmicos, realizou-se um
levantamento topográfico da área estudada utilizando
uma estação total emprestada pelo Professor Carlos
Antunes.
O feedback por parte dos alunos foi bastante positivo pelo que se esperam mais edições deste fim-desemana. Algumas das críticas estão relacionadas
com os tempos mortos devido a problemas com o
equipamento ou à falta de trabalho para todos os
alunos e também com a falta de sincronização entre
actividades pois estas decorriam em simultâneo.
Das sugestões dadas há que realçar uma futura
integração de actividades de oceanografia e uma
participação mais activa na área de engenharia geográfica, orientação por parte dos professores no tratamento e interpretação dos dados obtidos e um
maior envolvimento de alunos mais novos na planificação do fim-de-semana para que no futuro, os alunos mais velhos, possam passar o testemunho.
Este fim-de-semana de MOG permitiu, também, uma
maior ligação entre alunos dos diferentes anos e
professores.
Agradecimentos
Queremos agradecer ao Professor José Simões pela
sua presença durante o fim-de-semana. Aos professores Luís Matias e Fernando Santos pelas lições
teóricas e práticas e utilização dos equipamentos.
Ao professor Carlos Antunes pelo empréstimo e explicação do funcionamento da estação total. Também aos professores Pedro Miranda, Miguel Miranda, Paula Teves Costa, a Victor Prior do IM, a Pedro
Ferreira do Centro de Interpretação do Vale do Lapedo, a Gabriel Mendes da Federação Portuguesa
de Espeleologia e ao CGUL os nossos agradecimentos pelo o apoio dado. [Daniela Alves e alunos de
MOG]
Pag. 5
CGUL-NL
“O feedback por parte dos alunos foi bastante positivo pelo que
se esperam mais edições deste fim-de-semana.”
“Este fim-de-semana de MOG permitiu, também, uma maior ligação entre alunos dos diferentes anos e professores.”
Pag. 6
CGUL-NL
Há uma só Terra!
“Há uma só Terra!” é um Projecto Pedagógico integrado nas celebrações do Ano Internacional do Planeta Terra 2008 (AIPT 2008) tendo
por objectivo central avivar nas Escolas a consciencialização que o
nosso Planeta é único e importa compreendê-lo para melhor o preservar.
Este projecto corresponde a uma parceria das Universidades do
Minho e de Lisboa (CGUL e IO), com o Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro (DGUA), o Centro Ciência Viva do
Algarve (CCVA) e ainda o Centro de Vulcanologia e Avaliação de
Riscos Geológicos dos Açores (CVARG), e insere-se no conjunto de
iniciativas promovidas pela Comissão Nacional da UNESCO.
O projecto “Há uma só Terra!” integra-se na actividade “Rocha Amiga”, uma iniciativa coordenada pela Universidade do Minho e financiada pela Agência Ciência Viva.
O Planeta Mágico
Foi uma imagem semelhante a esta que se ofereceu aos astronautas da
missão Apolo 8, em 1968, quando estes orbitavam a Lua. Pela primeira vez
para a humanidade, o Planeta Terra era visto como um todo, uma unidade
diversa e frágil na imensidão do Universo. Na opinião de um dos astronautas (Archibald MacLeish) “Ver a Terra como ela é realmente, pequena, azul
e bela nesse silêncio eterno em que flutua, é como vermo-nos como viajantes sobre a Terra, irmãos nessa beleza a brilhar no frio eterno – irmãos que
sabem agora que são verdadeiros irmãos.” Estas imagens inspiraram não
só os astronautas mas a Sociedade Humana que em 1970, apenas dois
anos depois, viu nascer o moderno movimento em defesa do ambiente (in:
Uma Verdade Inconveniente, de Al Gore).
As sensações sentidas pelos astronautas podem agora ser reproduzidas para os alunos e professores do Ensino Básico e
Secundário, e para o público em geral, graças ao Planeta Mágico. Para além da representação do nosso planeta, “tal como ele
é”, o Planeta Mágico permite ainda comunicar de forma cativante
todos os assuntos científicos e sociais de carácter planetário.
O Planeta Mágico é um sistema de projecção num ecrã esférico
que permite representar o Planeta Terra com um enorme realismo. Este globo é um produto da empresa “Global Imagination” e
é comercializado em Portugal pela empresa Imediata.
O Projecto
“Há uma só Terra!” deseja desenvolver nos alunos de todos os
níveis escolares e também no público em geral a consciência da
riqueza, beleza e fragilidade do nosso planeta, sujeito às perturbações causadas pela Sociedade humana. Para esse efeito
foram já desenvolvidas três apresentações para serem exibidas
em PowerPoint num ecrã ou monitor de computador, sincronizadas com as imagens e animações que correm no Planeta
Mágico. Estas imagens têm de ter um tratamento especial e
por isso o projecto beneficiou do grande número de conteúdos
já disponíveis para este equipamento, preparadas por grandes
agências internacionais e fornecidas pelo fabricante e distribuidor. Algumas imagens apresentadas no Planeta Mágico já foram desenvolvidas no âmbito deste projecto por investigadores
do CGUL e do IO (Faculdade de Ciências da Universidade de
Lisboa) em colaboração com os restantes parceiros.
Pag. 7
CGUL-NL
Os temas já desenvolvidos são:
- Terra um Planeta Vivo! A tectónica de Placas
- Terra um Planeta Vivo! A atmosfera
- Terra um Planeta em Perigo!
No País temos três pólos instalados de forma a cobrir as Escolas do Continente nas Regiões Norte, Centro e
Sul, respectivamente constituídos pelo DGUA, CGUL e IO e CCVA. Um quarto pólo nos Açores (CVARG)
alarga esta actividade a este Arquipélago. Cada um destes pólos está em condições de operar e realizar a
itinerância pelas Escolas da sua área de influência.
Quando os equipamentos não estão em itinerância, os responsáveis de cada pólo terão o equipamento em
exibição permanente para usufruto de outro tipo de públicos, na Universidade de Aveiro (Departamento de
Geociências), nos Museus da Politécnica (Lisboa), no CCVA em Faro e na Universidade dos Açores
(CVARG). Neste caso um quiosque irá permitir a interacção dos visitantes com o planeta através de um ecrã
táctil. Mais informações sobre este projecto, nomeadamente as condições para que cada Escola possa aderir à iniciativa, podem ser encontradas na página Web do projecto: http://www.cgul.ul.pt/lmatias/
haumasoterra/
Primeira experiência
Por vários motivos, o Planeta Mágico só iniciou as visitas às Escolas no final de Maio. A primeira escola visitada foi a Escola Secundária Professor Herculano de Carvalho, nos Olivais em Lisboa. Esta visita, coordenada pela Professora Ermelinda Ribeiro foi um enorme sucesso.
O equipamento foi instalado na Biblioteca cumprindo-se um programa de visitas que permitiu que mais de 20
turmas do 9º ao 12º ano assistissem às apresentações com a coordenação de um Professor. As reacções
dos alunos dos diversos níveis foi encorajante e uma recompensa para o enorme esforço dispensado pelo
projecto e pelos professoras da Escola.
Pag. 8
CGUL-NL
O Planeta Mágico irá de Férias para o Centro Ciência Viva do Algarve mas o projecto “Há uma só Terra!”
estará de volta às Escolas de Portugal Continental e Açores já a partir de Setembro.
[Luis Matias, coordenador do projecto “Há uma só Terra!”]
Saiba mais em
http://www.progeo.pt/aipt/index.html
http://terra.fc.ul.pt/
http://globalimagination.com/
http://www.imediata.pt/principal.aspx e http://www.magicplanet.imediata.pt/
Pag. 9
CGUL-NL
INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA NO CGUL
Parametrização de processos de superfície associados à Neve
Introdução
Uma das características mais importantes do clima terrestre é a presença ou ausência de cobertura de neve. Nas
latitudes médias e elevadas, a cobertura de neve apresenta um ciclo sazonal - acumulação na estação fria e
depleção no início e durante a estação quente. Nas zonas
polares, e em altitudes elevadas, a cobertura da neve é
permanente, i.e., existe acumulação durante a estação
fria, mas a depleção é apenas parcial durante a estação
quente. A cobertura da neve é importante para o clima
terrestre porque: (i) a neve reflecte grande parte a radiação solar de curto comprimento de onda (i.e. tem um elevado albedo), afectando significativamente o balanço de
energia à superfície; (ii) o manto de neve é um componente relevante no ciclo hidrológico, actuando como reservatório de água nas estações frias, e fonte para a atmosfera ou solo nas estações quentes e; (iii) uma maior
depleção no Verão do que acumulação no Inverno pode
induzir o recuo dos glaciares e redução das calotes polares.
A simulação/representação dos processos físicos associados à neve, em especial neve sazonal, é uma das componentes dos modelos de superfície, que por sua vez
estão associados a modelos de circulação global. Devido
às diferentes escalas temporais e espaciais associadas à
hidrologia da neve, a sua importância vai desde a previsão do estado do tempo a curto prazo, passando pelas
previsões sazonais, e simulações de clima futuro.
De seguida são apresentadas as principais características
do esquema de neve que integra o modelo HTESSEL
(Viterbo e Beljaars 1995; Balsamo et. al, 2008) (modelo
de superfície do ECMWF – European Center for Medium
Range Weather Forecast), bem como novos desenvolvimentos realizados no CGUL-IDL. Após a participação do
HTESSEL num projecto de inter-comparação de modelos
de neve - SNOWMIP2 - várias deficiências foram identificadas. Duas novas parametrizações para a representação do conteúdo em água líquida na neve, e uma nova
parametrização para a densidade da neve foram desenvolvidas e testadas quer localmente quer a nível global.
Novas parametrizações
O esquema de neve presente no modelo HTESSEL considera uma única camada de neve, com equações de prognóstico para a massa de água equivalente na neve (SWE
– snow water equivalent), densidade, albedo e temperatura da neve. No presente esquema, o conteúdo em água
líquida no manto de neve não é considerado, e a parametrização da densidade é baseada numa lei de decaimento
exponencial função da idade da neve.
A representação do conteúdo de água líquida no manto
de neve tem um efeito importante no balanço de energia
da neve. Este efeito é predominante durante o período de
depleção, já que a água líquida que derrete durante o dia
pode voltar a congelar durante a noite. Este processo
leva, normalmente, a um atraso do desaparecimento da
neve - um dos problemas identificado no HTESSEL era
a depleção precoce do manto de neve. Foram desenvolvidos dois esquemas para a representação do conteúdo
de água líquida no manto de neve: (i) LWDIAG - como
diagnóstico das variáveis de prognóstico já existentes e
(ii) LWPROG - com uma nova equação de prognóstico.
Também foi implementada uma nova parametrização
para a evolução da densidade da neve.
Para a representação do conteúdo em água líquida no
manto de neve como diagnóstico adicionou-se um novo
termo à equação de balanço de energia – transições de
fase internas. Na aproximação utilizada, o conteúdo em
água líquida é representado como função da temperatura e massa total da neve. Para melhor compreender os
efeitos e processos associados ao conteúdo em água
líquida no manto de neve, uma nova equação de prognóstico para esta variável foi incluída no modelo. Ao
contrário do esquema de diagnóstico, o esquema de
prognóstico permite incluir a intersecção de precipitação
pelo manto de neve. Desta forma é possível avaliar o
impacto da precipitação na neve, quer no balanço de
energia quer no balanço de água.
A nova parametrização da densidade da neve é baseada numa equação de prognóstico que inclui três dos
principais processos físicos que levam à compactação
da neve: (i) metamorfismo destrutivo (ii) sobrecarga, e
(iii) degelo.
Validação
O forçamento atmosférico e observações provenientes
do projecto SNOWMIP2 foram utilizados para validar
localmente as novas parametrizações. Foram utilizados
dados em 6 locais (BERMS – Canada; ALPTAL – Suíça;
FRASER – USA; Hitsujigaoka – Japão; Hyytiälä – Finlândia; Col De Porte – França) para dois invernos em
zona de floresta e de clareira. A partir das observações
da massa de neve, é possível estimar a duração da
cobertura de neve (ver figura 1 topo), e posteriormente
comparar com os resultados do modelo.
A figura 1 apresenta a diferenças (em dias) entre as
várias parametrizações e as observações. É possível
observar comportamentos diferentes das parametrizações nos locais de floresta e de clareira. Nas clareiras,
quer o HTESSEL, quer as novas parametrizações tendem a sobrestimar a duração da neve, enquanto nos
locais de floresta as novas parametrizações melhoram
significativamente a duração da cobertura de neve. Estes resultados indicam que a representação do conteúdo em água líquida no manto de neve tem um impacto
positivo nos resultados do modelo, mas existem outros
processos que necessitam de ser melhorados (ex: adici-
N. 9
Pag. 10
onar várias camadas ao modelo, por forma a melhorar o
balanço de energia à superfície e consequentemente os
tempos e degelo). A nova parametrização da densidade
da neve é independente do conteúdo em água líquida na
neve, e melhora significativamente a evolução temporal
da densidade da neve no modelo em todos os locais testados.
Fig. 1 – Duração observada da cobertura de neve nos locais
SNOWMIP2 (topo), e diferenças entre modelos e observações
(fundo). As estações estão separadas entre zonas de floresta
(direita) e zonas de clareiras (esquerda). As cores representam:
azul-escuro – médias dos resultados de todos os modelos que
participaram no SNOWMIP2; azul-claro – HTESSEL; amarelo –
HTESSEL com a nova parametrização do LWDIAG; vermelho –
HTESSEL com a nova parametrização LWPROG.
A avaliação global das parametrizações foi efectuada
recorrendo a simulações com uma resolução 1°×1° para
o período 198601 – 199512 utilizando forçamento atmosférico do projecto GSWP-2 (Dirmeyer 1999). A análise foi
de novo centrada na duração da cobertura de neve, já
que esta quantidade é muito importante do ponto de vista
dos modelos atmosféricos. A figura 2 representa a diferenças na duração da cobertura de neve entre o HTESSEL e as várias parametrizações. A validação é efectuada comparando as diferenças entre o HTESSEL e a reanálise ERA-40 (Uppala 2006) (para o período 198601 –
199512). O modelo HTESSEL tende a subestimar a duração da neve (fig. 2a) em grande parte do hemisfério Norte. O esquema LWDIAG tem um efeito reduzido na duração da cobertura da neve, quando comparado com o
LWPROG, que aumenta a duração da neve em grande
parte do hemisfério Norte. A intercepção da precipitação
também aumenta a duração da cobertura de neve, já que
a precipitação ao atingir o manto de neve pode congelar,
se este estiver suficientemente frio, aumentando a massa
de neve e consequentemente a sua duração.
Alguns dos problemas identificados no modelo HTESSEL
foram ultrapassados com a nova parametrização. No entanto, ainda existem alguns problemas, em especial no
balanço de energia que necessita de um modelo com
várias camadas de forma a resolver as várias escalas de
tempo associadas à neve. A presente validação foi efectuada apenas em simulações offline, i.e. sem interacção
com a atmosfera. Presentemente estão a ser efectuadas
simulações com o modelo atmosférico, de forma a validar
os esquemas, e analisar mecanismos de feedback que
sejam amplificados/alterados com as novas parametrizações. [E. Dutra]
Fig. 2 – Diferenças na duração média da cobertura de neve no
hemisfério Norte entre: a) HTESSEL e ERA-40, b) LWDIAG e
HTESSEL, c) LWPROG e HTESSEL, e d) LWPROG sem intercepção de precipitação e HTESSEL. Escala de cores em a)
diferente das restantes.
Referências
Balsamo, G., P. Viterbo, A. Beljaars, B.J.J.M. van den
Hurk, A. Betts and K. Scipal, 2008: A revised hydrology
for the ECMWF model: Verification from field site to terrestrial water storage and impact in the Integrated Forecast System J. Hydrometeor.
Dirmeyer, P., A. Dolman, and N. Sato, 1999: The pilot
phase of the global soil wetness project. Bull. Am. Meteorol. Soc., 80, 851-878.
Uppala, S., et al., 2006: The era-40 re-analysis. Q. J. R.
Meteorol. Soc., 131, 2961-3012.
Viterbo, P. and A. C. M. Beljaars, 1995: An improved
land surface parametrization scheme in the ECMWF model and its validation. J. Climate, 8, 2716-2748
Pag. 11
CGUL-NL
Degelo rápido ou lento da “Terra Bola de Neve”? O registo dos
“carbonatos de capa” do Brasil....
No Neoproterozóico, a Terra pode ter passado por
pólo seguinte: Lat=-82,6 e Long= 292,6 (N=13, A95=7,8,
vários eventos de glaciação e rápida deglaciação, como
K=29,1) (Trindade et al., 2003). A origem primária da
sugere a ampla distribuição de sedimentos glaciais des-
componente remanescente foi confirmada por um estu-
ta idade que se encontram sistematicamente cobertos
do detalhado de magnetismo de rocha e de petrografia
por seqüências carbonatadas (cap carbonates). Estudos
óptica e eletrônica (Font et al., 2005). Os dolomitos da
paleomagnéticos indicam que algumas destas succes-
Formação Mirassol do Oeste registaram diversas inver-
sões sedimentares foram depositadas em baixas latitu-
sões do campo magnético terrestre que não coincidem
des, sugerindo que as calotas de gelo cobriram toda a
com superfícies estratigráficas.
superfície do planeta. Esta hipótese, conhecida como
Esses resultados forneceram o primeiro pólo paleo-
“Terra Bola de Neve” (Snowball Earth;Hoffman et al.,
magnético para o cratão Amazônico nessa época e con-
1998), evoca as mudanças climáticas mais extremas da
firmaram o caráter global da glaciação durante um even-
história da Terra, as quais poderiam ter levado à diversi-
to de “Terra Bola de Neve”. Por outro lado, a presença
ficação de formas de vida do início do Câmbrico.
de inversões geomagnéticas fornece um constrangimen-
Os dados paleomagnéticos obtidos nos carbonatos
to para a idade da deposição dos carbonatos de capa
Neoproterozóicos do Grupo Araras, Mato Grosso, permi-
estimada em 103-104 anos pelo modelo da “Terra Bola
tiram confirmar uma deposição em baixas latitudes (22º),
de Neve”. Enquanto que o modelo evoca um período
para os dois tipos de sedimentos: glaciais e “carbonatos
pós-glacial extremamente rápido, os resultados paleo-
de capa”. A componente magnética isolada forneceu o
magnéticos dos carbonatos de capa do Brasil indicam
Dados paleomagnéticos de referência indicando uma deposição dos carbonatos de capa a baixa latitude (modificado de Evans,
2000).
N. 9
Pag. 12
Resultados paleomagnéticos e composições isotópicas de C e O das dolomitas da Formação Mirassol do Oeste (MT,
Brasil) de dois perfis estratigráficos (TR e SA). As amostras TC correspondem a um bloco de dolomite amostrado na
base do contato com os diamictitos de modo a avaliar o registo das variações seculares (Font et al., in preparation).
um tempo de 105-106 anos e consequentemente um período pós-glacial relativamente lento. Estudos posteriores
confirmaram a presença de inversões do campo magnético nos carbonatos de capa em Oman (Kilner et al., 2005)
e na Austrália (Raub and Evans, 2007) reforçando o debate.
Para explicar essa sedimentação lenta e as assinaturas isotópica e geoquímica dos dolomitos, foi proposto um
modelo de precipitação com a intervenção de microorganismos. Os dados quimioestratigráficos obtidos na Formação Mirassol do Oeste indicam que os dolomitos precipitaram num ambiente anóxico e possivelmente influenciado pela actividade de bactérias sulfato-redutoras. Este
tipo de ambiente é conhecido por ser favorável à precipitação de dolomite primária em ambientes lagunares hipersalinos modernos (Vasconcelos et al., 1995). As taxas
de precipitação da dolomite microbiana estimadas a partir
das culturas in-vivo dos tapetes microbianos da Lagoa
Vermelha são da ordem de 0.02 cm/ano e suportam os
valores de 0.04 cm/ano calculadas a partir dos dados
paleomagnéticos.
De 5 a 13 de junho de 2008, decorrerá uma expedição
organizada pelo geólogo Paul Hoffman, Professor da
Universidade de Harvard, visando estudar as secções
neoproterozóicas da Namíbia, consideradas como
sequências de referência. A excursão envolve uma
equipa de 20 especialistas, principalmente dos Estados Unidos, mas também da Alemanha, do Brasil, da
China e de Portugal. A participação portuguesa, através do investigador Eric Font do Instituto IDL da Facul-
Pag. 13
CGUL-NL
dade de Ciências de Lisboa, justifica-se pelo seu papel
no debate actual sobre o período do degelo após um
evento de Terra “Bola de Neve”. Desde a publicação
dos resultados paleomagnéticos das seqüências neoproterozóicas do Brasil, o debate continua aceso entre
os proponentes de um evento extremamente rápido e os
de um degelo muito mais lento do que o previsto pelo
modelo. [E. Font]
No Neoproterozóico, a Terra pode ter passado por vários
eventos de glaciação e rápida deglaciação, como sugere a
ampla distribuição de sedimentos glaciais desta idade que
se encontram sistematicamente cobertos por sequências
carbonatadas (cap carbonates).
Estudos paleomagnéticos indicam que algumas destas
successões sedimentares foram depositadas em baixas latitudes, sugerindo que as calotas de gelo cobriram toda a
superfície do planeta. Esta hipótese, conhecida como
“Terra Bola de Neve” (Snowball Earth;Hoffman et al., 1998),
evoca as mudanças climáticas mais extremas da história
da Terra, as quais poderiam ter levado à diversificação de
formas de vida do início do Câmbrico.
N. 9
Pag. 14
Artigos publicados nos últimos meses
[] David Barriopedro, Ricardo García-Herrera and Radan Huth. Solar modulation of Northern Hemisphere winter
blocking Journal of Geophysical Reaserch Letters - Atmospheres.
[] Neves, M.C., Terrinha, P., Afilhado, A., Moulin, M., Matias, L., Rosas, F., Response of a multi-domain continental margin to compression: study from seismic reflection - refraction and numerical modelling in the Tagus Abyssal
Plain, Tectonophysics (2008), doi: 10.1016/j.tecto.2008.05.008
[] Y. Le Page, J. M. C. Pereira, R.M. Trigo, C. da Camara, D. Oom, and B. Mota (2008) "Global fire activity patterns (1996-2006) and climatic influence: an analysis using the World Fire Atlas", Atmos. Chem. Phys., 8, 19111924.
[] Nieto R., Trigo R.M., Gimeno L.(2008) "Potential outflows pathways for Iberian atmospheric middle-lived pollution". The Open Atmospheric Science Journal, 2, 18-22; doi: 10.2174/1874282300802010018.
[] Zêzere J.L., Trigo R.M., Oliveira S.C., Garcia R.A.C, Fragoso M. (2008) "Rainfal triggered Landslides ocurred in
Lisbon region in 2006: validation of regional rainfall thresholds and relationships with the North Atlantic Oscillation". Natural Hazards and Earth System Sciences, 8, 483–499
[] Nieto R., Ribera P., Trigo R.M. , Gallego D., Gimeno L.(2008) “Dynamic identification of moisture sources in the
Orinoco Basin”. Hydrological Sciences Journal, 53, 602-617
[] Marques, F.O., Nogueira, 2008. Normal fault inversion by orthogonal compression: Sandbox experiments with
weak faults. Journal Structural Geology 30, 761-766.
[] Abbas,A.M., Sultan, A.S., Monteiro Santos, F.A., 2008. 2-D and 3-D resistivity in the area of the Menkaure Pyramid Giza, Egypt. Bull. Eng. Geol. Environ., DOI:10.1007/s10064-008-0142-5
[] Gerard Muñoz, Antonio Mateus, Jaume Pous, Wiebke Heise, Fernando Monteiro Santos, Eugenio Almeida,
2008. Unraveling middle-crust conductive layers in Palaeozoic Orogens through 3D modeling of magnetotelluric
data; the Ossa-Morena Zone case study (SW Iberian Variscides). JGR , doi:10.1029/2007JB004987.
[] Chatelain, J.-L., B. Guillier, F. Cara, A.-M. Duval, K. Atakan, P.-Y. Bard and the WP02 SESAME team, 2008. Evaluation of the influence of experimental conditions on H/V results from ambient noise recordings. Bull. Earthq. Eng., 6 (1),
33-74. (doi: 10.1007/s10518-007-9040-7)
[] Guillier, B., K. Atakan, J.-L. Chatelain, J. Havskov, M. Ohrnberger, F. Cara, A.-M. Duval, S. Zacharopoulos, P. Teves-Costa and the SESAME team, 2008. Influence of instruments on H/V spectral ratios of ambient vibrations. Bull.
Earthq. Eng., 6 (1), 3-31. (doi: 10.1007/s10518-007-9039-7)
[] Theodoulidis, N., G. Cultrera, V. De Rubeis, F. Cara, A. Panou, M. Pagani and P. Teves-Costa, 2008. Correlation
between damage distribution and ambient noise H/V spectral ratio: the SESAME project results. Bull. Earthq. Eng., 6
(1), 109-140. (doi: 10.1007/s10518-008-9060-y).
CONFERÊNCIAS
Internacionais
Eis algumas conferências internacionais com participação
de membros do CGUL.
EUG2008
Lechmann, SM, Schmalholz, SM, Marques, FO, Burg, JP,
2008. Dynamic retro-deformation of folded multilayers:
Application to turbidites in South-West Portugal.
EGU2008, Vienna, Austria.
Marques, FO, 2008. Very low angle thrusts: Problems
and possible solutions. EGU2008, Vienna, Austria.
Hildenbrand, A, Madureira, P, Marques, FO, Cruz, I,
Henry, B, Silva, P, 2008. Multi-stage evolution of a
sub-aerial volcanic ridge over the last 1.3 Myr: S. Jorge
Island, Azores Triple Junction. EGU2008, Vienna, Austria.
Marques, FO, Burlini, L, 2008. High-strain torsion experiments on halite-muscovite synthetic aggregates.
EGU2008, Vienna, Austria.
Pag. 15
Gouveia C., DaCamara C.C., Trigo R.M. “Droughts monitoring in Portugal using satellite data”. EGU2008-A-10201;
NH1.2-1MO2O-005. Abril 2008, Viena, Áustria. ORAL
DaCamara C.C., Calado T.J., Trigo R.M., Pereira M.G.,
Gouveia C. “Modelling fire risk in Continental Portugal”.
EGU2008-A-10123.
NH8.5/AS4.03/CL48-1WE2O-003.
Abril 2008, Viena, Áustria. ORAL
Trigo R.M., Pereira M.G., DaCamara C.C., Pereira, J.M.,
Ramos A. “The role of meteorological and climate anomalies in recent summer time fire events in Portugal.”
EGU2008-A-04115; IS35 - NH8.5/AS4.03/CL48-1WE3P0595. Abril 2008, Viena, Áustria. POSTER
Pereira M.G., Trigo R.M., Malamud B.D., DaCamara C.C.
“Ecoregions and wildfire regimes in Continental Portugal”.
EGU2008-A-11362; IS35 - NH8.5/AS4.03/CL48-1WE3P0596. Abril 2008, Viena, Áustria. POSTER
Ramos A M. Trigo R.M.., Valente A.M., Santo F.E., Santos F.D. “Extreme temperature events in Portugal: recent
trends and future scenarios”. EGU2008-A-02097; CL191MO5P-0171. Abril 2008, Viena, Áustria. POSTER
Nieto R., Gimeno L., Trigo, R.M. “Where does atmospheric moisture come from for Antarctic ice cores?”.
EGU2008-A-02164; CR1-1TU5P-0007. Abril 2008, Viena,
Áustria. POSTER
Ramos-Pereira A., Trindade J., Trigo R.M. “Beach dynamics in the Portuguese coast: the impact of atmospheric
circulation on the two major driving factors (waves and
precipitation)”. EGU2008-A-05486; IS70 - GM6.1/HS7.51TU5P-0193. Abril 2008, Viena, Áustria. POSTER
Jimenez M., Dominguez M.J., Banasiak A., Stoll H.,
Vadillo I., Trigo R.M. “Calibration of cave climate proxies
in Northern Spain through rainwater and dripwater analysis”. EGU2008-A-11278; SSP2-1TU5P-0802. Abril 2008,
Viena, Áustria. POSTER
Marques R., Zêzere J.L., Amaral P., Trigo R.M., Queiroz
G., Gaspar J.L. “Preliminary developments and implementation of an early warning system for landslides based on
real-time ground based meteorological monitoring in Povoação County (S. Miguel, Azores)”. EGU2008-A11183; NH4.10-1WE5O-006. Abril 2008, Viena, Áustria.
ORAL
Ramos A.M., Lorenzo M.N., Gimeno L., Taboada J.J.,
Trigo R.M. “Trends in weather type frequencies centred in
Northwestern Iberian Peninsula for present and changing
climates”. EGU2008-A-02520; CL18-1WE5P-0234. Abril
2008, Viena, Áustria. POSTER
Nieto R., Trigo R.M., Gallego D., Ribera P., Gimeno L.
“Dynamic identification of moisture sources in the Orinoco
Basin in Equatorial South America”. EGU2008-A02026; IS24 - HS2.4/NP3.10-1TH5P-0248. Abril 2008,
Viena, Áustria. POSTER
Moreno A., Stoll H., Cacho I., Vadillo I., Edwards R.L., Ito
E., Jiménez-Sánchez M., Valero-Garcés B.L., Trigo R.M.
“Paleoclimate variability since last deglaciation reconstructed for the North Iberian Peninsula: the El Pindal
Cave speleothem record (Asturias, Spain)”. EGU2008-A05484; CL7-1FR1O-003. Abril 2008, Viena, Áustria.
ORAL
Queralt, S; Hernández, E.; Gallego, D.; Barriopedro, D.
and Ribera, P., 2008: NAO influence, potential vorticity
and weather typing associated with winter extreme precipitation in Spain. (Poster Presentation). General Assembly of European Geosciences Union (EGU). Viena,
Austria. April 2008.
Fernandes, RMS, MH Kamath, H. Geirsson, JM Miranda, Using GNSS solutions in Tsunami Early Warning
Systems, Geophysical Research Abstracts, Vol.
10, EGU2008-A-11373, 2008.
Williams, SDP, MS Bos, RMS Fernandes, L Bastos,
Fast error analysis of continuous GPS observations,
Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A03212, 2008.
Calais, E., S. Stamps, N. d'Oreye, T. Wright, I. Hamling,
E. Saria, E.
Lewi, R. Fernandes, C. Ebinger, R. Buck, Geodetic
constraints on rifting processes in East Africa, Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A05704, 2008.
Castle Meeting
P. Silva, B. Henry, A. Hildenbrand, P. Madureira, F.
Ornelas Marques, and I. Cruz. New paleomagnetic and
K/Ar on Faial Island (Azores Archipelago). Constraints
on the spatio-temporal evolution of the on-land volcanism. New trends in Geomagnetism, Paleo, Rock and
Environmental Magnetism, 11th, Castle Meeting, Slovaky, 22 – 28 June of 2008.
Silva, P.F., Henry, B., Hildenbrand, A., Madureira, P.,
Marques, F., Cruz, I. Paleomagnetic study of S. Jorge
Island (Azores Archipelago). Cobb Mountain Event and
implications for Multi-stage evolution of the Island. New
trends in Geomagnetism, Paleo, Rock and Environmental Magnetism, 11th, Castle Meeting, Slovaky, 22 –
28 June of 2008.
IAG
Fernandes, R.M.S., H. Farah and A.Z.A. Combrink,
Processing Methodology for the computation of AFREF
solutions, 13th FIG International Symposium on Deformation Measurements and Analysis / 4th IAG Symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering, Lisbon, 12-15 May 2008.
UNAVCO
Fernandes R.M.S., J.M. Miranda, L. Bastos, J. Catalão,
M.S. Bos, Evaluating the present-day kinematics of
Azores Triple Junction by combining campaign and
permanent GNSS data, 2008 UNAVCO Science
Workshop, Boulder, 11-13 March 2008.
Nacionais
ICMCM2008-Porto
Analytical treatment of critical layer filtering of mountain
waves using a WKB approximation”. Comunica¸c˜ao
oral apresentada na “International Conference on Mathematics and Continuum Mechanics”, Porto, 19–22
Fevereiro 2008.
Notas de Geofísica Aplicada
Um espaço para dar a conhecer tópicos de geofísica aplicada com utilidade reconhecida
CENTRO DE
GEOFÌSICA DA
UNIVERSIDADE DE
LISBOA-IDL
LABORATÓRIO
ASSOCIADO
Campo Grande, Ed. C8
1749-016 Lisboa
Phone: +351 217500000
Fax: +351 217500977
Visite o nosso site
http://www.igidl.ul.pt/
A resistividade é um método clássico de podem-se fazer SEVs em várias direcções
prospecção que muito tem contribuído (SEVs radiais) ou usar o dispositivo do quapara a investigação do subsolo em domíni- drado.
os tão diversas como a hidrogeologia, a Há, no entanto, um modo mais sofisticado, e
arqueologia, a geotecnia ou mesmo a geo- melhor, de obter aquela informação através
termia. Este método é usado para se obter do método da resistividade tensorial. Neste
uma imagem da distribuição da resistivida- método são usados dois pares de eléctrodos
de corrente
de eléctrica do subsolo.
(A1B1
e
A utilização do método obriga à injecção
A2B2)
e
de corrente eléctrica no terreno, através de
dois pares
dois eléctrodos de corrente, e a leitura da
de eléctrodiferença de potencial eléctrico entre dois
dos de popontos utilizando outros dois eléctrodos,
tencial (Fig.
neste caso designados por eléctrodos de
1). A combipotencial.
nação das
Há muitas maneiras de combinar os elécquatros
trodos de potencial e de corrente dando
leituras de
origem aos dispositivos. São conhecidos
diferença de
os dispositivos de Schlumberger e Wenner
potencial
para a realização de sondagens eléctricas Fig.2. Uso do invariante determinante.
verticais (SEV) bem como os dispositivos permite o cálculo das quatro componentes do
de polo-dipolo (PD) e dipolo-dipolo (DD) tensor de resistividades designadas por ρxx,
para investigação de estruturas bidimensi- ρxy, ρyx e ρyy. Como estas componentes
onais. Há, também, dispositivos especiali- dependem da posição relativa dos eléctrodos
zados para a investigação tridimensional, de corrente e de potencial é possível recorrerse a alguns invariantes do tensor para se
do qual o mais conhecido é o polo-polo.
Todos estes dispositivos
geram valores de resistividade aparente (que é a
resistividade de um meio
homogéneo com uma resposta igual ao do meio em
investigação) que são os
dados que devem ser interpretados. Estes valores
são de natureza escalar,
isto é, não reflectem nenhuma variação espacial
da resistividade, se ela
existir. Ora, uma grande Fig.3. Diagramas polares resultantes da rotação do tensor (componentes ρyx e
320
300
280
250
240
200
200
150
160
100
120
80
50
40
80
120
160
200
40
80
120
160
200
ρyy) para localização de falhas (Santos et al., em preparação).
parte dos materiais terrestres são anisotrópicos para
muitas propriedades físicas,
incluindo
a
resistividade
eléctrica.
Claro que é
Fig.1. Possível configuração para possível estudar a (macro)
um levantamento tensorial.
anisotropia
usando uma combinação dos métodos
clássicos de resistividade. Por exemplo,
Colaboraram neste número:
Fernando M. Santos, CGUL - coordenador
Emanuel Dutra CGUL-IDL
Eric Front, CGUL-IDL
Daniela Alves-DEGGE e CGUL-IDL
Luís Matias, CGUL-IDL
estudar a distribuição da resistividade no
subsolo.
A Fig. 2 mostra um exemplo de aplicação de
um dos invariantes no mapeamento de uma
estrutura 3d muito frequente em arqueologia.
Pode-se ver que os muros estão perfeitamente definidos. A Fig.3 mostra a utilização da
rotação do tensor na localização de duas
falhas. É notória a alteração da orientação da
elipse de rotação quando se passa de um
lado para o outro da falha. [F. Santos]
Referência: as Fig 1 e 2 são retiradas de Varga et al. 2008.
NSG, 39-47.