Resumen (Objetivo) El principal objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial de ahorro de agua potable, mediante el empleo de la pluvial como una fuente de abastecimiento para usos no potables, en dos barrios con viviendas de interés social del municipio de Viçosa (Minas Gerais, Brasil). (Metodología) Se utilizaron las estadísticas de consumo correspondientes a cada mes del 2020, para cada una de las casas que conforman los complejos habitacionales Benjamín José Cardoso y Sol Nascente, así como se estimó la fracción de agua potable destinada en los hogares para usos no potables. Se analizó la información correspondiente a los registros de lluvias mensuales de los últimos 50 años y se calculó el volumen mensual de agua de lluvia que podría colectarse en cada casa. (Resultados) El volumen promedio mensual de agua pluvial que podría captarse en el área de tejado de cada hogar es 3,39 m3. Durante los meses lluviosos del año, podría almacenarse un porcentaje de agua mayor al destinado para usos no potables; el dimensionamiento de un reservorio de agua de lluvia que supere las necesidades por mes del líquido para dichos propósitos podría viabilizar un excedente de agua colectada que garantice el recurso a lo largo de la temporada seca. (Conclusiones) Ya que el porcentaje promedio de ahorro de agua potable para ambos barrios supera el 53 %, el ahorro de consumo mensual puede contribuir a la reducción en el pago del servicio del agua potable y el consumo del líquido del municipio, principalmente en los meses de sequía.

Resumo (Objetivo) O principal objetivo desta pesquisa foi avaliar o potencial de economia de água potável por meio do uso da água pluvial como fonte de abastecimento para usos não potáveis em dois bairros com habitações de interesse social no município de Viçosa (Minas Gerais-Brasil). (Metodologia) Foram utilizadas estatísticas de consumo de cada mês do ano de 2020 para cada uma das casas que compõem os conjuntos habitacionais Benjamin José Cardoso e Sol Nascente, e foi estimada a fração de água potável utilizada nas residências para usos não potáveis. Foram analisados os registros mensais de dos últimos 50 anos e calculado o volume mensal de águas pluviais que poderia ser coletado de cada residência. (Resultados) O volume médio mensal de águas pluviais que poderia ser coletado da área do telhado de cada residência é de 3,39 m3. Durante os meses chuvosos do ano, poderia ser armazenada uma porcentagem maior de água do que aquela destinada a usos não potáveis; o dimensionamento de um reservatório de águas pluviais que ultrapassem as necessidades mensais do líquido para esses fins poderia viabilizar um excedente de água coletada para garantir o líquido durante a estação seca. (Conclusões) Como a porcentagem média de economia de água potável para ambos os bairros é superior a 53%, a economia no consumo mensal pode contribuir para a redução do pagamento do serviço de água potável do município e do consumo do líquido, principalmente nos meses de seca.

Abstract (Objective) The main objective of this research was to evaluate the potential for saving drinking water by using rainwater as a source of supply for non-potable purposes in two neighborhoods with social housing in the municipality of Viçosa, Minas Gerais, Brazil. (Methodology) The consumption statistics for each month of 2020 were used for each of the homes comprising the Benjamin José Cardoso and Sol Nascente Housing Complexes, and the fraction of drinking water that is destined in homes for nonpotable purposes was estimated. The information corresponding to the monthly rainfall records of the last 50 years was analyzed and the monthly volume of rainwater that could be harvested in each house was calculated. (Results) The average monthly volume of rainwater that could be captured through the roof area of each dwelling is 3.39 m3. During the rainy months of the year, it would be feasible to save a higher percentage of water than that allocated for non-potable purposes. Sizing a rainwater reservoir that exceeds the monthly needs for non-potable purposes would allow the surplus of collected water to supply the liquid during the dry season. (Conclusions) Since the average percentage of savings in drinking water for both neighborhoods exceeded 53%, the saving of the monthly consumption can contribute to the reduction of payments for the drinking water service and the consumption of the liquid in the municipality, particularly during drought months.

Resumo Ainfluência do comportamento dos usuários em edificações é amplamente discutida como uma das causas para discrepâncias entre consumos energéticos esperados, durante a fase de projeto, e consumos durante a operação. Conhecer os principais motivadores para ajustes nos sistemas de edificações é imprescindível para aprimorar a modelagem desses comportamentos. O objetivo deste estudo é avaliar os principais agentes motivadores para o ajuste das janelas, luminárias e aparelhos de ar-condicionado em escritórios. Dois escritórios foram monitorados por meio de sensores que coletaram dados de qualidade do ambiente interno e comportamento de usuário. Foram consideradas influentes para a interação com sistemas de janelas a pluviometria e as temperaturas do ar externo e interno. O aumento das temperaturas interna e externa apresentou ainda mais influência na interaçãocom aparelhos de ar-condicionado. Duas foram as principais conclusões: há influência do layout dos escritórios no compartilhamento e controle das janelas e eficiência de estratégias passivas, como o uso de ventilação natural e cruzada; e há influência do aumento da temperatura interna em comparação à externa na previsibilidade de abertura de janelas e acionamento de aparelhos de ar-condicionado. esperados projeto operação comportamentos arcondicionado condicionado usuário arcondicionado. condicionado. conclusões passivas cruzada

Abstract The influence of occupant behaviour in buildings is widely discussed as one of the causes for the gap between energy use estimated via computer simulation and during building operation. Knowing the main drivers for adjustments in building systems is essential to guide the development of mathematical models for such behaviours. The aim of this study is to evaluate the main motivating agents for adjusting windows, luminaires, and air-conditioning in offices. Two offices were monitored using sensors that collected data from the internal environment and user interaction with such systems. Rainfall and external and internal air temperatures were considered influential for the interaction with window systems. The increase in internal and external temperatures had even more influence on interactions with air-conditioners. The main conclusions were: there is influence of the layout of the offices in the sharing and control of windows and efficiency of passive strategies, such as the use of natural and cross ventilation; and there is an influence of the increase in internal temperature compared to external temperature in the predictability of opening windows and turning air-conditioning devices on. operation behaviours luminaires airconditioning conditioning airconditioners. airconditioners conditioners. conditioners air-conditioners strategies ventilation

Resumen (Introducción): La vertiente Caribe de América Central se encuentra a barlovento de los vientos alisios asociados con la Alta Subtropical del Atlántico Norte y presenta un ciclo anual de precipitación bimodal, donde se observa un mínimo relativo en los meses de septiembre y octubre. (Objetivo): Caracterizar el descenso observado en las lluvias en esta región en ese bimestre, estimando, para cada evento, las variables asociadas con los valores del día del inicio, día del mínimo, día del final, duración, intensidad y magnitud, en el periodo 1979-2010. (Metodología): Se usaron 31 registros diarios de estaciones pluviométricas. Se examinó, en cada una de ellas, los meses de julio a noviembre, para encontrar los valores del mínimo, la fecha del mínimo, del inicio y del final, duración e intensidad. Se exploró la ocurrencia de alguna tendencia temporal o espacial en las características de los eventos. Por último, se revisaron diferentes índices climáticos y fuentes documentales para identificar las posibles causas sinópticas de los descensos más fuertes en las lluvias. (Resultados): El inicio de los eventos se observó alrededor del 3 de septiembre, su mínimo el 23 de septiembre y el final 12 de octubre, con una duración aproximada de 39 días. Los eventos tienden a suceder primeramente en las estaciones ubicadas al noroeste del istmo. Los eventos más secos sucedieron bajo condiciones propicias para la ocurrencia de vientos con componente suroeste-oeste sobre la región. (Conclusiones): El conocimiento sobre estas características de la precipitación ayuda en la planificación de sectores socioeconómicos claves en América Central ante eventuales eventos hidrometeorológicos adversos.

Abstract (Introduction): The Caribbean slope of Central America is located windward about the trade winds associated with the North Atlantic Subtropical High and the rains present a bimodal annual cycle, observing a relative minimum in the months of September and October. (Objective): Characterize the observed decrease in rainfall in this region for this bimester, estimating for each event, the variables associated with the values of the onset day, minimum day, demise day, duration, intensity, and magnitude, in 1979-2010. (Methodology): A set of 31 daily records from rain gauge stations was used. In each of them, the months from July to November were examined to find the values of the minimum, the date of the minimum, the onset and the demise, duration, and intensity. The occurrence of any temporal or spatial trend in these characteristics of the events was explored. Finally, different climatic indices and documentary sources were reviewed to identify the possible synoptic causes of the strongest decreases in rainfall. (Results): The beginning of the events was observed around September 3rd, their minimum on September 23rd and the end on October 12th, with an approximate duration of 39 days. Events tend to happen earlier at stations located northwest on the isthmus. The driest events occurred under favorable conditions for the occurrence of winds with a southwest-west component over the region. (Conclusions): Knowledge about these characteristics of precipitation helps in the activity planning of key socioeconomic sectors in Central America in case of adverse hydrometeorological events.

Resumo O objetivo principal desta pesquisa foi realizar uma análise espacial das precipitações no Estado do Rio Grande do Norte (RN), através de técnicas geoestatísticas, comparando a média histórica com anos padrão chuvoso e seco. Para análise geoestatística, foram utilizados três indicadores denominados Índice Global de Moran, Moran Map e Diagrama de Espalhamento de Moran. Os resultados mostraram que as precipitações seguem um padrão mais evidente na mesorregião Leste potiguar. Tanto no ano considerado chuvoso, quanto no ano considerado seco, a maior parte dessa mesorregião apresentou um padrão Alto-Alto (HH), indicando que os municípios formam um agrupamento que representa autocorrelação espacial associada a valores mais elevados de precipitação no estado. Por outro lado, as regiões do Agreste e Central potiguar foram as mais secas.

Abstract The main goal of this research was to perform a spatial analysis of precipitation in the state of Rio Grande do Norte (RN) through geostatistical techniques, comparing the historical average data with rainy and dry standard years. Three indicators called Moran’s Global Index, Moran Map, and Moran’s Scattering Diagram were used for geostatistical analysis. The results showed that precipitation has a more evident pattern in the Eastern Potiguar mesoregion since both in the year considered rainy and, in a year considered dry, most of this mesoregion presented a (HH) pattern, that is, the municipalities form a cluster that represents spatial autocorrelation associated with higher values of precipitation in the state. The regions of Agreste and Central Potiguar were the driest.

Resumen El objetivo principal de esta investigación fue realizar un análisis espacial de la precipitación en el Estado de Rio Grande do Norte (RN), a través de técnicas geoestadísticas, comparando el promedio histórico con años patrones lluviosos y secos. Para el análisis geoestadístico se utilizaron tres indicadores denominados Índice Global de Moran, Mapa de Moran y Diagrama de Dispersión de Moran. Los resultados mostraron que la precipitación sigue un patrón más evidente en la mesoregión oriental de Potiguar, ya que, tanto en el año considerado lluvioso, como en un año considerado seco, la mayor parte de esta mesoregión mostró un patrón Alto, Alto (HH), es decir, los municipios forman un conglomerado que representa la autocorrelación espacial asociada a los valores más altos de precipitación en el estado. Las regiones de Agreste y Potiguar Central fueron las más secas.

Resumo O noroeste pacífico da Costa Rica é uma região com uma estacionalidade no regime de chuvas muito marcada. Somado a essa sazonalidade, esta área da Costa Rica é propensa a fenômenos hidroclimáticos extremos como secas e inundações, por exemplo. A distribuição limitada de pluviômetros ou a falta de disponibilidade de informações relevantes fazem com que os dados complementares obtidos de satélites e suas respectivas reanálises sejam fundamentais para obter informações cruciais e, assim, embasar as ações de gestão dos recursos hídricos e suas repercussões nos ecossistemas, tanto naturais quanto produtivos. Para analisar os padrões de precipitação, foram analisadas as séries temporais de precipitação do produto CHIRPS para cinco ecorregiões delimitadas na Área de Conservação Guanacaste, no Pacífico noroeste da Costa Rica. Estas curvas foram correlacionadas com as séries temporais das regiões de monitoramento da temperatura superficial do mar nas regiões Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4 e Niño 4. Todas as ecorregiões analisadas correlacionaram de forma negativa e forte com a região do Niño 1.2, com valores de R entre -0.72 e -0.74. Além disso, foi detectado um atraso na curva do Niño 4 de quatro a cinco meses, em relação à curva da região Niño 1.2. O estudo sugere que a anomalia do El Niño 4, com um desfasamento de aproximadamente 4 a 5 meses, pode ser utilizada como indicador de possíveis impactos nos padrões de precipitação nas diferentes ecorregiões estudadas. Este tempo é suficiente para planejar ações, especialmente no setor agroprodutivo. Neste trabalho, é demonstrado o potencial de previsibilidade dos efeitos do fenômeno ENOS sobre o padrão de precipitação em áreas extensas e com certa homogeneidade ecossistêmica, como as ecorregiões na Área de Conservação Guanacaste.

Abstract The Pacific Northwest of Costa Rica is a region with marked seasonality in rainfall patterns. This area of Costa Rica is prone to extreme hydroclimatic phenomena such as droughts and floods. Due to the limited distribution of rainfall gauges and the unavailability of relevant information, complementary data obtained from satellites and their respective reanalyzes become imperative for acquiring crucial information. This information can support water resource management actions and their impacts on both natural and productive ecosystems. To analyze the precipitation patterns, we utilized the CHIRPS product’s precipitation time series for five ecoregions within the Guanacaste Conservation Area, located in the northwestern Pacific region of Costa Rica. These curves were strongly and negatively correlated with time series from sea surface temperature monitoring regions, including Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4, and Niño 4. All analyzed ecoregions exhibited strong negative correlations with the Niño 1.2 region, with correlation coefficients (R values) ranging between -0.72 to -0.74. Additionally, a lag of four to five months was observed in the Niño 4 curve compared to the Niño 1.2 region. This study suggests that the Niño 4 anomaly, with a lag of approximately 4 to 5 months, can serve as an indicator of possible impacts on precipitation patterns in different ecoregions. This provides sufficient time to plan actions, particularly within the agricultural sector. This study demonstrates the potential predictability of the effects of ENSO phenomenon on precipitation patterns for large areas with a certain eco-systemic homogeneity, such as the ecoregions in the Guanacaste Conservation Area.

Resumen El pacífico noroeste de Costa Rica es una región con una estacionalidad en el régimen de lluvias muy marcada. Sumado a dicha estacionalidad, esta área de Costa Rica es propensa a fenómenos hidroclimáticos extremos como sequías e inundaciones, por ejemplo. La escasa distribución de pluviómetros o bien, la no disponibilidad de información pertinente, hacen que los datos complementarios obtenidos de satélites y sus respectivas reanálisis, sean fundamentales para disponer de información crucial y así poder fundamentar las acciones de gestión del recurso hídrico y sus repercusiones en los ecosistemas, tanto naturales como productivos. Para analizar los patrones de precipitación, se analizaron las series de tiempo de precipitación del producto CHIRPS para cinco ecorregiones delimitadas en el Área de Conservación Guanacaste, en el Pacífico noroeste de Costa Rica. Estas curvas se correlacionaron con las series de tiempo de las regiones de monitoreo de la temperatura superficial del mar en las regiones Niño 1.2, Niño 3, Niño 3.4 y Niño 4. Todas las ecorregiones analizadas correlacionaron de forma negativa y fuertemente con la región del Niño 1.2, con valores de R entre -0.72 y -0.74. Por otra parte, se detectó un rezago en la curva de Niño 4 de cuatro a cinco meses, con la curva de la región Niño 1.2. El estudio sugiere que la anomalía del Niño 4, con un desfase de aproximadamente 4 a 5 meses, puede ser utilizada como indicador de posibles impactos en los patrones de precipitación en las diferentes ecorregiones estudiadas. Este tiempo es suficiente para planear acciones, sobre todo en el sector agroproductivo. En este trabajo se muestra el potencial de predictibilidad de los efectos del fenómeno ENOS sobre el patrón de la precipitación para áreas extensas y con cierta homogeneidad ecosistémica, como son las ecorregiones en el Área de Conservación Guanacaste.

Abstract Unsupervised learning techniques are employed to study the relationship between atmospheric circulation and precipitation over Central America and its surrounding areas. Specifically, the clustering algorithm k-means++ is applied to three coarse-grained datasets from ERA-interim reanalysis that are the candidates for representing the atmospheric state vector, each candidate contains its full temporal variability. Datasets are composed of: a) wind fields at 925, 800 and 200 hPa, b) same as “a)” plus convective available potential energy and c) same as “a)” plus total column water vapor. Clustering metrics, namely the variance ratio criterion, the silhouette criterion and the mean squared error, are computed to quantify clustering quality. Clusters are interpreted as weather types, recurrent configurations of the atmospheric state vector associated with observable weather states. The correct number of clusters for each dataset is determined with a Monte Carlo test of normality, to assure cluster existence. The main objective is to obtain a set of weather types containing elements that characterize the transition from and to the rainy season over the Pacific side of Central America as well as other elements of the seasonal cycle of regional precipitation, such as the Mid-Summer Drought. Besides the statistical metrics, in order to select between candidate datasets and plausible number of clusters, focus is given to the temporal characteristics of the clusters. Existing literature does not provide a set of weather types suitable to analyze seasonal transitions and the differences in the mechanisms associated with rainfall maxima.

Resumen Técnicas de aprendizaje no supervisado se emplean para estudiar la relación entre la circulación atmosférica y la precipitación sobre América Central y sus áreas circundantes. Específicamente, el algoritmo de agrupamiento k-means++ se aplica a tres conjuntos de datos de baja resolución del reanálisis ERA interim, estos son candidatos a representar el vector de estado atmosférico y cada uno contiene su variabilidad temporal completa. Los conjuntos de datos probados son: a) campos de viento a 925, 800 y 200 hPa, b) lo mismo que “a)” más la energía potencial convectiva disponible y c) lo mismo que “a)” más el vapor de agua en la columna total. Se calculan métricas de agrupamiento, a saber, el criterio de relación de varianza, el criterio de silueta y el error cuadrático medio, para cuantificar la calidad del agrupamiento. Los grupos se interpretan como weather types, configuraciones recurrentes del vector de estado atmosférico asociadas con estados observables del tiempo atmosférico. El número correcto de grupos para cada conjunto de datos se determina con una prueba de normalidad de Monte Carlo para asegurar la existencia de grupos reales. El objetivo principal es obtener un conjunto de weather types que contengan elementos que caractericen la transición de y hacia la temporada de lluvias en la vertiente del Pacífico de América Central, así como otros elementos del ciclo estacional de precipitación regional, como las canículas. Además de las métricas estadísticas, para seleccionar entre conjuntos de datos y un número plausible de grupos, se presta atención a las características temporales de los grupos. La literatura existente no proporciona un conjunto de weather types adecuado para analizar transiciones estacionales y las diferencias en los mecanismos asociados con los máximos estacionales de lluvia.

Resumen: El tránsito de avenidas por lo general es usado en el análisis y evaluación de inundaciones, sin embargo, ha sido poco estudiado en la extensión y determinación de caudales. Por ello, esta investigación tuvo por objetivo generar caudales aplicando un método simple de tránsito de avenidas conocido como Muskingum a nivel mensual, en la cuenca La Leche de Perú. Se escogió la cuenca en mención, pues en los últimos 40 años ha sufrido grandes inundaciones, viéndose afectada gran parte de la población, terrenos de cultivo e infraestructura local, por lo que se requiere abordar su estudio. La metodología fue del tipo aplicada y de diseño no experimental comparativo. Debido a que el tránsito de avenidas emplea los parámetros de proporcionalidad de volumen y ponderación del tránsito en intervalos de tiempo definido, se creyó conveniente usar indicadores estadísticos para optimizar la comparación de los caudales registrados en las estaciones hidrométricas y los hidrogramas de la simulación de un modelo hidrológico tipo precipitación-escorrentía para diferentes períodos de retorno, obteniéndose significativos resultados en cada caso, según la correlación de Pearson, el criterio de Schultz, el criterio de Nash-Sutcliffe, el error de balance de masas y la prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales. Finalmente, se concluye que se pueden establecer caudales empleando el tránsito de avenidas con el método Muskingum en la cuenca La Leche, además pueden utilizarse en descargas simuladas donde se disponga de información meteorológica e hidrométrica.

Abstract: The flood routing is generally used in the analysis and evaluation of floods; however, it has been scarcely explored in the extent and determination of flows. Therefore, this research aimed to generate flows applying a simple method of flood routing known as Muskingum to monthly level, in the La Leche basin of Peru. The basin in question was chosen, since in the last 40 years it has suffered major floods, affecting a large part of the population, farmland and local infrastructure, which is why it is necessary to address its study. The methodology was of applied type and comparative non-experimental design. Due to the fact that the flood routing uses the parameters of proportionality of volume and weighting of routing in defined intervals of time, it was considered convenient to use statistical indicators to optimize the comparison of the flows registered in the hydrometric stations and the hydrographs of the simulation of a hydrological model rainfall-runoff type for different return periods, obtaining significant results in each case, according to the Pearson correlation, the Schultz criterion, the Nash-Sutcliffe criterion, the mass balance error and the t-test for two samples assuming equal variances. Finally, it is concluded that flows can be established using the flood routing with the Muskingum method in the La Leche basin, and can also be used in simulated discharges where meteorological and hydrometric information is available.

Stormwater harvesting is a promising solution for global freshwater depletion, particularly in tropical regions with abundant rainfall. However, it is not widely used due to the lack of suitable treatment technologies for domestic applications. Multi-stage filtration (MSF) is an effective integrated treatment technology that provides a cost-effective alternative for stormwater treatment. This study investigated MSF's capacity for treating stormwater at different stages. The MSF designed and built comprised the down-flow roughing filter (DRF) and slow sand filter (SSF). The results achieved by the MSF for the treated effluents were: pH (7.1-8.1), temperature (27.6-29.4°C), electrical conductivity (EC) (100-190 µS/cm) and total dissolved solids (TDS) (70-130 mg/L). Turbidity removal efficiency of the MSF was in the range of 36-99% (5.825-164.05 NTU) and the overall average removal efficiency of the MSF was 74%, 90% and 86% for total coliforms (TC) (360-11 800 CFU/ 100 mL), faecal coliforms (FC) (0-1 300 CFU/100 mL) and Enterococcus spp. (120- 1 400 CFU/100 mL), respectively. The study identified stormwater reuse potentials based on international guidelines and benchmarks. For the treated effluent, pH, temperature, EC and TDS were all within the permissible limits for toilet, laundry, bathing, recreational and agricultural water reuse, while turbidity suited agricultural (non-food crop) and restricted urban reuse. 46% of the effluent was suitable for recreational purposes as this satisfied the 50 NTU standard. 62.5% of the effluent satisfied the FC standard for toilets and urinals and agricultural reuse (non-food crop) purposes, while 87.5 % of the effluent satisfied urban reuse purposes (restricted access). 66.67% of the effluent satisfied the Enterococcus spp. standard for agricultural reuse (non-food crop). All treated effluents satisfied the TC bathing standard. This study shows that after minimal disinfection, stormwater effluents offer potential reuse in household applications, thereby reducing potable water demand.

ABSTRACT This study aimed to calibrate and test the SARRA-H (Système d’Analyse Régionale des Risques Agroclimatologiques) crop model for cowpea, as well as conducting a climate risk zoning for this crop in a region located in Eastern Amazon, allowing the identification of locations and sowing dates that favor the production considering both the water deficit and the probability of occurrence of severe rains during the harvest period. The model was calibrated and validated with data from experiments conducted between 2013 and 2016 in the municipality of Castanhal, PA, Brazil. Low climate risk areas were defined as those that had a water requirement satisfaction index (WRSI) greater than or equal to 0.5 in the reproductive phase combined with the occurrence of rainfall below 20 mm at the harvest for, at least, 80% of the years for which planting was simulated. The model was able to simulate the water balance, growth and development of cowpea under the climate and soil conditions of the studied location with high precision and accuracy. The optimal period for sowing cowpea comprises the interval between June 5th and 25th for regions located above 2° S and between March 25th and April 15th for regions below 2º S.

RESUMO Esta pesquisa teve como objetivo calibrar e testar o modelo de cultura SARRA-H (Système d’Analyse Régionale des Risques Agroclimatologiques) para o caupi, bem como realizar o zoneamento de risco climático para esta cultura em uma região localizada na Amazônia Oriental, a fim de permitir a identificação de locais e datas de semeadura que favoreçam a produção considerando tanto o déficit hídrico como a probabilidade de ocorrência de chuvas severas durante o período da colheita. O modelo foi calibrado e validado com dados de experimentos realizados entre 2013 e 2016 no município de Castanhal, PA. As áreas de baixo risco climático foram definidas como aquelas que apresentaram índice de satisfação da necessidade hídrica (WRSI) maior ou igual a 0,5 na fase reprodutiva combinado com a ocorrência de chuvas abaixo de 20 mm na colheita por, pelo menos, 80% dos anos onde foi simulado o plantio. O modelo foi capaz de simular o balanço hídrico, crescimento e desenvolvimento do feijão-caupi nas condições climáticas e de solo da região estudada com boa precisão e exatidão. O período de ótima semeadura para o feijão-caupi compreende o intervalo entre 5 e 25 de junho para regiões localizadas acima de 2° S, e entre 25 de março e 15 de abril para regiões abaixo de 2º S.

Event-based estimates of the design flood in ungauged catchments are normally based on a single catchment response time parameter expressed as either the time of concentration (Tc), lag time (T L) and/or time to peak (Γρ). In small, gauged catchments, a simplified convolution process between a single observed hyetograph and hydrograph is generally used to estimate these time parameters. In medium to large heterogeneous, gauged catchments, such a simplification is neither practical nor applicable, given that the variable antecedent soil noisture status resulting from previous rainfall events and spatially non-uniform rainfall hyetographs can result in multi-peaked hydrographs. In ungauged catchments, time parameters are estimated using eithei empirical or hydraulic methods. In South Africa (SA), unfortunately, the majority of the empirical methods recommended for general use were developed and verified in catchments < 0.45 km² without using any local data. This paper presents the further development and verification of the streamflow-based approach developed by Gericke (2016) to estimate observed Tp values and to derive a regional empirical Tp equation in Primary Drainage Region X, SA. A semi-automated hydrograph analysis tool was developed to extract and analyse complete hydrographs for time parameter estimation using primary streamflow data from 51 flow-gauging sites. The observed T P values were estimated using three methods: (i) duration of total net rise of a multi-peaked hydrograph, (ii) triangular-shaped direct runoff hydrograph approximations, and (iii) linear catchment response functions.The combined use of these methods incorporated the high variability of event-based time parameters, and Method (iii), in conjunction with an ensemble-event approach sampled from the time parameter distributions, should replace the event-based approaches to enable the improved calibration of empirical time parameter equations. The conceptual approach used to derive the regional empirical Tp equation should also be adopted when regional equations need to be derived at a national scale in SA.

Rainfall has been shown to be the main cause of elevated nutrient pollution in groundwater beneath landfills. However, groundwater monitoring is often based on predetermined schedules without considering rainfall patterns. This study examined how rainfall patterns affect fluctuations in groundwater quality at the Coastal Park landfill in Cape Town, South Africa, and the relevance of current groundwater sampling schedules. Boreholes upstream and downstream of two large waste cells, one lined and the other unlined, were monitored for 15 weeks during the onset of the rainy season to detect changes in the groundwater level, pH, conductivity, dissolved oxygen, ammonia, nitrate, and phosphate. Rainfall patterns strongly affected the groundwater parameters, with widely varying fluctuation patterns and lag times. Conductivity peaked downstream of the lined cell 10 weeks later than at the unlined cell, with widely different fluctuation patterns (R² = 0.36). Ammonia peaked downstream of both the unlined and lined cells well before the early rains, with very similar fluctuation patterns (R² = 0.97), although it peaked 6 times higher in the unlined cell. Nitrate peaked at Weeks 2 to 4 downstream of the unlined and the lined cell, with a weak correlation (R² = 0.56). A shorter nitrate peak and a net decrease throughout the rainy season were observed downstream of the lined cell. Phosphate showed a brief, multi-fold increase at Week 3 downstream of both the unlined and lined cells, displaying pH-induced mobilisation and a very strong correlation (R² = 0.99) between these locations. Lag times and fluctuation patterns varied depending on the presence of liners, and rainfall patterns. Therefore, the low frequency sampling required by many South African landfill waste management permits and licences cannot identify pollutant peak concentrations or describe their trends, and high frequency sampling should be considered.

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo determinar zonas propensas a la ocurrencia de aluviones en la cuenca del río Jáchal (provincia de San Juan, Argentina). La cuenca del río Jáchal abarca una superficie de ~29.000 km2 y un perímetro de ~2.400 km, mientras que el río homónimo se extiende por ~570 km. Es una cuenca de 7° orden, según la clasificación de Strahler, y debido a su extensión regional en este trabajo se subdivide en cuatro subcuencas a partir del 6° orden. Se analizaron, además, diversas características morfométricas de la cuenca y se calcularon algunos parámetros básicos y derivados. Estos cálculos son la base para predecir en forma aproximada el comportamiento de la cuenca ante la presencia de fuertes precipitaciones, lo que se traduce en importantes volúmenes de agua con caudales máximos capaces de generar aluviones significativos. La cuenca posee un carácter torrencial, por lo que ante precipitaciones intensas las condiciones del terreno contribuirían a incrementar el flujo de los ríos principales. Se realizó un inventario de depósitos aluvionales en la zona y se evaluó su relación con las variables condicionantes del terreno. En las zonas de confluencia, los afluentes muestran mayor vigorosidad en sus crecidas que el colector principal, lo que propicia la generación de aluviones. Las zonas más propensas a ser afectadas corresponden a terrenos poco rugosos con pendientes de hasta 15°, concentrados en zonas con bajo contenido de humedad, ubicadas en media ladera y bajada pedemontana orientadas al este, así como zonas bajas de llanuras de inundación y confluencia de tributarios sobre el lecho de los ríos principales. Centros poblados y rutas provinciales y nacionales podrían verse afectadas en caso de eventos aluvionales en la zona.

ABSTRACT The present work aims to determine flash flood occurrence prone areas, in the Jáchal river basin, San Juan Province, Argentina. The Jáchal river basin covers ~29,000 km2 and has a perimeter of ~2,400 km, while the eponymous river extends for nearly 570 km. It is a 7th order basin according to Strahler's classification, subdivided into four 6th order sub-basins. Various morphometric basin characteristics are analysed and some basic and derived parameters are calculated. These calculations allow predicting the basin behaviour due to heavy rainfall, which translates into large volumes of water with peak flows capable of generating significant flash floods. The basin has a torrential character, so in case of intense rainfall the terrain conditions would contribute to increasing the flow of the main rivers. An inventory of alluvial deposits was carried out and their relationship with the conditioning variables of the terrain was evaluated. At the confluence zones, the river tributaries show more intense overflows than the main collector. This promotes the generation of flash floods. The areas most likely to be affected by flash flood events correspond to low-humidity, east-facing slightly rough terrains, with slopes of up to 15° as well as low-lying flood plain sectors, and at the confluence of tributaries with the main rivers. Populated centres and provincial and national routes are prone to be affected by alluvial events in the study area.

Resumo Anredera cordifolia (Ten.) Steenis é uma trepadeira nativa do Brasil considerada uma planta alimentícia não convencional e uma espécie medicinal, cujos compostos fenólicos exercem ação antioxidante. Como a produção de metabólitos é determinada por fatores ambientais e pela maturidade das folhas, é importante acompanhar essas mudanças a fim de determinar a época de colheita. Neste estudo objetivou-se verificar se a fenologia foliar e a sazonalidade ocasionam variação na quantidade de compostos fenólicos e na ação antioxidante dessa espécie. As folhas foram coletadas em diferentes estações, entre setembro de 2018 e abril de 2019, e separadas conforme a maturidade: jovens, maduras e senescentes. Os dados diários de temperatura atmosférica e pluviosidade foram usados para caracterizar o período de coleta. O conteúdo de fenólicos totais (TPC), determinado pelo método Folin-Ciocalteu, foi significativamente maior nas folhas jovens coletadas no inverno, período caracterizado por temperaturas mais baixas. Estas folhas apresentaram 54,4 mg equivalentes de ácido gálico por 100 g de matéria seca (mg GAE 100 g-1DM) . A média dos outros resultados foi de 25,6 mg GAE 100 g-1DM. A maior ação antioxidante, avaliada pelo método do radical livre 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), foi observada em folhas colhidas no outono (73,7%) e inverno (71,1%), independentemente da fenologia foliar. Nestes períodos a pluviosidade foi menor. Folhas colhidas no verão e na primavera apresentaram menores percentuais de ação antioxidante (54,3 e 37,5%, respectivamente). Não houve correlação significativa entre o conteúdo de fenólicos totais e a atividade antioxidante. Conclui-se que a composição fenólica de A. cordifolia e, consequentemente, sua ação sobre radicais livres, varia sazonalmente em resposta à temperatura e pluviosidade, podendo ou não interagir com a idade das folhas.

Abstract Anredera cordifolia (Ten.) Steenis is a vine species native to Brazil that is considered an unconventional food plant and a medicinal species whose phenolic compounds exert antioxidant activity. Since the production of metabolites is determined by environmental factors and leaf maturity, it is important to track these changes in order to determine the best time to harvest. This study aimed to verify whether leaf phenology and seasonality cause variations in the amount of phenolic compounds and in the antioxidant activity of this species. The leaves were collected in different seasons between September 2018 and April 2019, and separated according to maturity: young, mature, and senescent. Daily atmospheric temperature and rainfall data were used to characterize the collection period. The total phenolic content (TPC), determined by Folin-Ciocalteu method, was significantly higher in the young leaves collected in winter, a season of lower temperatures. These leaves showed 54.4 mg of gallic acid equivalents per 100 g of dry matter (mg GAE 100 g-1DM). Other results averaged 25.6 mg GAE 100 g-1DM. The highest antioxidant activity, assessed via the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method, regardless of leaf phenology, was observed in leaves harvested in autumn (73.7%) and winter (71.1%), seasons with lower rainfall. Leaves harvested in summer and spring had lower antioxidant action rates (54.3 e 37.5%, respectively). There was no significant correlation between the total phenolic content and antioxidant activity. Thus, the phenolic composition of A. cordifolia, and consequently its activity on free radicals, varies seasonally in response to temperature and rainfall, and may or may not interact with the age of the leaves.

Resumo Este estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar modelos baseados em dados para previsão da produção florestal em diferentes cenários de mudanças climáticas na divisão florestal Gallies do distrito de Abbottabad, Paquistão. Os modelos Random Forest (RF) e Kernel Ridge Regression (KRR) foram desenvolvidos e avaliados usando dados de produção de duas espécies (pinheiro-azul e abeto-prateado) como uma variável objetiva e dados climáticos (temperatura, umidade, precipitação e velocidade do vento) como preditivos variáveis. A precisão da previsão de ambos os modelos foi avaliada por meio de erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE), coeficiente de correlação (r), erro quadrático médio relativo (RRMSE), Legates-McCabe’s (LM), índice de Willmott (WI) e métricas Nash-Sutcliffe (NSE). No geral, o modelo RF superou o modelo KRR devido à sua maior precisão na previsão do rendimento florestal. O estudo recomenda fortemente que o modelo RF seja aplicado em outras regiões do país para previsão do crescimento e produtividade florestal, o que pode ajudar no manejo e planejamento futuro da produtividade florestal no Paquistão.

Abstract This study aimed to develop and evaluate data driven models for prediction of forest yield under different climate change scenarios in the Gallies forest division of district Abbottabad, Pakistan. The Random Forest (RF) and Kernel Ridge Regression (KRR) models were developed and evaluated using yield data of two species (Blue pine and Silver fir) as an objective variable and climate data (temperature, humidity, rainfall and wind speed) as predictive variables. Prediction accuracy of both the models were assessed by means of root mean squared error (RMSE), mean absolute error (MAE), correlation coefficient (r), relative root mean squared error (RRMSE), Legates-McCabe’s (LM), Willmott’s index (WI) and Nash-Sutcliffe (NSE) metrics. Overall, the RF model outperformed the KRR model due to its higher accuracy in forecasting of forest yield. The study strongly recommends that RF model should be applied in other regions of the country for prediction of forest growth and yield, which may help in the management and future planning of forest productivity in Pakistan.

Resumo O estudo se esforça para analisar as variações potenciais da renda dos agricultores sob a mudança climática usando a abordagem Ricardiana. O estudo de caso foi a província de Mazandaran do Irã e três culturas de outono, ou seja, trigo, cevada e canola foram consideradas como as culturas investigadas. O modelo Long Ashton Research Station Weather Generator (LARS-WG) foi selecionado para reduzir a escala dos dados climáticos. Três variáveis climáticas foram reduzidas para os anos 2020-2080 em três cenários climáticos: otimista (RCP2.6), médio (RCP4.5) e pessimista (RCP8.5). A abordagem ricardiana também foi empregada para prever a economia das mudanças climáticas. Assim, projeta-se que a temperatura média mensal da província tenha uma tendência ascendente em todos os cenários climáticos, no entanto, o padrão de chuvas seria variado. Os resultados dos impactos econômicos das mudanças climáticas também aprovaram que a renda líquida das lavouras investigadas seria de tendências diferentes em cenários de mudanças climáticas. Nesse sentido, as variações da temperatura do ar e da pluviosidade fariam com que a renda líquida aumentasse para o trigo e a cevada, enquanto diminuía para a canola.

Abstract The study strives to analyze the potential variations of farmers' income under climate change by using Ricardian approach. The case study was Mazandaran province of Iran and three autumn crops, i.e. wheat, barley and canola were considered as the investigated crops. The Long Ashton Research Station Weather Generator (LARS-WG) model was selected to downscale the climate data. Three climate variables were downscaled for the years 2020-2080 under three climate scenarios: optimistic (RCP2.6), medium (RCP4.5), and pessimistic (RCP8.5). The Ricardian approach was also employed to predict the economics of climate change. Accordingly, the mean monthly temperature of the province is projected to have an upward trend under all climate scenarios, however, the rainfall pattern would be varied. The results of economic impacts of climate change also approved that the net income of investigated crops would be different trends under climate change scenarios. Accordingly, the variations of air temperature and rainfall would lead that the net income increases for wheat and barley, while it decreases for canola.