Resumo A Organização Mundial de Meteorologia (OMM) orienta que cada estação de observação climática de uma rede de estações de superfície represente “o estado da atmosfera de uma vasta região”. A dimensão dessa região, ou área de representatividade, pode variar de 2.000 km2 a 10.000 km2, dependendo da heterogeneidade do relevo. Regiões com relevo homogêneo podem ter uma menor densidade de estações (uma estação a cada 10.000 km2), enquanto regiões com relevo acidentado e com muita variação de altitude precisam de uma densidade maior de estações (uma estação a cada 2.000 km2). O objetivo desse trabalho foi comparar a heterogeneidade do relevo de Santa Catarina com a distribuição das 187 estações de observação climática ativas em 01/08/2020, analisar se as densidades são representativas e propor uma distribuição que represente a heterogeneidade do relevo de Santa Catarina, segundo as orientações da OMM. Três métricas de terreno (altitude, desvio padrão da altitude e índice de posição topográfica) foram utilizadas para mapear a heterogeneidade do relevo. O mapeamento foi feito no ArcGis Pro (v. 2.1.2) utilizando-se análise de componentes principais e análise de agrupamento. Os resultados apontam que, em termos quantitativos, o número atual de estações de observação climática pode atender às orientações da OMM, porém é necessário que se faça uma distribuição espacial mais adequada, para que a rede cubra a maior variabilidade fisiográfica possível.

Abstract The World Meteorological Organization (WMO) advises that each surface climatic observation station in a network represents “the state of the atmosphere of a vast region”. The extension of this region, or representative area, can vary from 2,000 km2 to 10,000 km2, depending on the heterogeneity of the relief. Regions with homogeneous relief may have a lower density of stations (one station every 10,000 km2), while regions with rugged relief needs a higher density of stations (one station every 2,000 km2). The objective of this work was to compare the heterogeneity of Santa Catarina relief with the current (2020/08/01) distribution of 187 active surface climatic observation stations, and to suggest a network stations that represent the heterogeneity of relief according to the WMO guidelines. Three terrain metrics (altitude, standard deviation of altitude and topographic position index) were used to map the heterogeneity of the relief. The mapping was done in ArcGis Pro (v. 2.1.2) using principal component analysis and cluster analysis. The results show that, in quantity, the current number of meteorological stations can meet the WMO guidelines, however, it is necessary to make a more adequate spatial distribution to cover the maximum heterogeneity of the relief.

RESUMO O presente trabalho avaliou e estimou o aproveitamento da radiação solar global para o crescimento da videira cv. Cabernet Sauvignon, conduzida em espaldeira, por meio da interceptação da radiação solar global, considerando as características físicas da forma de condução do dossel em suas diferentes fases fenológicas. Para isto, utilizaram-se valores diários de radiação solar global (MJ.dia-1) obtidos da estação meteorológica automática instalada no vinhedo da Vinícola Villa Francioni, localizada no município de São Joaquim-SC,Brasil (28º 15’ 14”S, 49º 57’ 02”W e 1.294 m de altitude). Avaliaram-se o desenvolvimento fenológico e o crescimento dos ramos. A radiação solar global é interceptada pelo dossel em suas diferentes orientações, sendo que o total acumulado de radiação solar interceptada foi levemente maior no sensor de leste em relação ao sensor de oeste, especialmente após a floração. A variabilidade diária da radiação solar global interceptada pelo dossel é maior após a floração. O acúmulo de energia solar ocorre em ascendência até o início da maturação nas diferentes faces do dossel. Os resultados mostram que os vinhedos conduzidos em espaldeira, no sentido norte-sul, proporcionam favorável exposição solar das folhas e frutos, revelando-se promissores em qualidade e produtividade.

ABSTRACT In this paper we assess the utilization of radiant energy in the growing of grapevines (Cabernet Sauvignon) trained to a vertical trellis system, and estimate the global solar radiation interception taking into account the physical characteristics of the training system at different phenological stages. The experiment was based on daily measurements of global solar radiation made by an automatic weather station placed at the vineyard of a winery located in the municipality of São Joaquim, in the southern Brazilian State of Santa Catarina (Villa Francioni winery, 28º 15’ 14” S, 49º 57’ 02” W, 1294m a.s.l.). Growth and phenological development of the shoots were evaluated. The global solar radiation is intercepted by the canopy (trained to a vertical trellis system) in different orientations and the accumulated total is slightly greater on the east than on the west face of the canopy, especially after flowering. The daily variability of global solar radiation intercepted by the canopy is greater after flowering. The accumulated solar energy incident on the canopy increases until the onset of ripening. From the results, vineyards trained to a vertical trellis system in the north-south direction provide favorable sunlight exposure to leaves and fruits and are promising in quality and productivity.

A fenologia da videira, a produtividade das plantas e a qualidade da uva apresentam forte relação com os fatores ambientais. O objetivo deste trabalho foi comparar as regiões vitícolas de altitude elevada de Santa Catarina com a região de San Michele All’Adige localizada na Itália. Para os estudos, utilizou-se dos dados da Estação Experimental de São Joaquim - EPAGRI (28°16’30,08”S, 49°56’09,34”O, altitude 1.400 m), localizada em São Joaquim e do Istituto Agrario di San Michele All’Adige – Fondazione Edmund Mach46°11’41,46”N, 11°08’04,41”L, altitude 223 m), localizado na Província de Trento. A variedade avaliada foi a Rebo, para a qual foram determinados osprincipais estádios fenológicos e calculada a exigência térmica através dos graus-dia, temperaturas média, máxima, mínima, amplitude, precipitação, umidade relativa do ar, insolação e radiação solar global. No momento da colheita, foi avaliado o desempenho agronômico da variedade Rebo. Em São Joaquim, o ciclo da variedade Rebo é mais longo, o acúmulo térmico é menor, a precipitação pluviométrica e a radiação solar global acumulada são maiores do que em San Michele All’Adige. As temperaturas mais baixas e a menor insolação durante a floração-mudança de cor das bagas são os principais fatores climáticos relacionados com as menores produtividades das plantas. Em São Joaquim, as baixas temperaturas e as elevadas taxas de radiação solar global na maturação contribuem de maneira positiva na formação dos compostos fenólicos, mas dificultam a degradação dos ácidos da variedade Rebo.

The grapevine phenology, plant yield and grape quality have a strong relationship with environmental factors. The objective of this study was to compare the wine producing regions of the State of Santa Catarina in Brazil and the region of San Michele All’Adige located in Italy. The data used in this study came from São Joaquim Experimental Station - EPAGRI (28°16’30,08”S, 49°56’09,34”W, altitude 1,400 m), located in São Joaquim and from Istituto Agrario di San Michele All’Adige - Fondazione Edmund Mach (46°11’41,46 “N, 11°08’04,41”E, altitude 223m), located in the Province of Trento. The evaluated variety was Rebo, the main phenological stages were recorded and thermal requirement was calculated through the growing degree-days. The climatic parameters evaluated were, maximum, mean and minimum temperature, amplitude, precipitation, relative humidity, sunlight and solar radiation. At harvest was evaluated the agronomic performance. In São Joaquim the cycle of Rebo is longer, the heat summation is lower, the precipitation and accumulated solar radiation are higher than in San Michele All’Adige. Lower temperatures and lower sunlight during flowering-veraison are the main climatic factors related to lower yields. In São Joaquim, lower temperatures and higher rates of solar radiation during maturation contribute positively in the formation of phenolic compounds, but make difficult acids degradation of Rebo variety.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar e quantificar a partição de energia solar em cultivos de videira (Vitis vinifera L.) em São Joaquim-SC. Consideraram-se três diferentes posicionamentos dos sensores de radiação solar global: voltados para leste, oeste e no topo do dossel. Observou-se que, em plantas de videira conduzidas em espaldeira e posicionadas no sentido norte-sul, o ciclo diurno de radiação solar global apresentou características diferentes entre as faces leste e oeste do dossel, tanto em relação à disponibilidade, quanto à intensidade de radiação. Verificou-se que é em torno das 10 h que ocorre a maior disponibilidade de radiação solar na face leste (363W.m-2) e na face oeste ocorre próximo das 16 h (290W.m-2). A máxima disponibilidade de radiação solar global no topo do dossel é registrada próximo das 13 h (612W.m-2). Cerca de 30% a 40% da radiação solar global incidente está disponível nas faces leste e oeste do dossel, com valor superior para a face o leste. Na região de estudo, observou-se maior disponibilidade de radiação solar global nos meses de novembro e dezembro, período que correspondeu ao maior crescimento dos ramos da videira.

This study aimed to evaluate and quantify the partition of energy in wine grape vineyards (Vitis vinifera L.), in São Joaquim/SC. It was considered three distinct positions of the solar radiation sensors: facing east, west and at the top of the canopy. It was observed that in vineyards conducted using the trellis system and positioned north-south, the diurnal cycle of solar radiation presents different characteristics at the east and west sides of the canopy, both in relation to the availability, as well as the intensity of radiation. On average, around 10a.m. that occurs the greater availability of solar radiation incident by the sensor facing East (363W.m-2) and by the sensor facing West occurs around 4p.m. (290W.m-2). The maximum solar radiation incidence on the canopy, average daily cycle, is recorded close to 13p.m. (612W.m-2). Approximately 30% to 40% of the incident solar radiation is available to the east and west sides of the canopy, with superior value to face east. In the study area, there was greater availability of solar radiation in the months of November and December, a period that corresponded to the greater growth of the vine branches.

É amplamente conhecido atualmente, que as temperaturas diurnas e ou noturnas são fatores decisivos na exploração de determinadas culturas. Contudo, a determinação destas foi sempre dificultada pelo modo que eram realizadas as leituras meteorológicas. Este trabalho teve como objetivo ajustar equações para estimativa das temperaturas médias noturnas (TN), diurnas (TD) e a média diária (Tm) em função das temperaturas horárias instantâneas. Foram utilizados dados horários da temperatura instantânea da estação automática de São Joaquim, SC (Lat. 28º16'54'' S, Long. 49º56'07'' W, Alt. 1408m) relativo ao ano de 2006. A partir dos dados de temperaturas instantâneas horárias foram calculados os valores de TD, TN e Tm. O período diurno foi definido como sendo das 7 às 19 horas. Foram realizadas análises de regressão linear tendo como variável independente os valores de temperatura instantânea, e variável dependente os valores de TD, TN e Tm, sendo o melhor estimador definido pelo maior valor do coeficiente de determinação. Foram selecionados os valores de temperatura instantâneas das 11 h, 24 h e 20 h como estimadores das TD, TN e Tm, respectivamente. Também foram ajustadas equações gerais para estimativa dos valores de TD, TN e Tm em função das temperaturas instantâneas de qualquer horário.

It is widely known that daytime and nighttime temperatures are decisive factors for the exploration of certain crops; however their determination has always been difficult due to the way by which the meteorological readings were carried out. This study aims to adjust equations to estimate average nighttime temperatures (NT), daytime temperatures (DT), and daily average (AT) according to the instantaneous hourly temperatures. We used hourly data of instantaneous temperature during 2006 from the automatic station of São Joaquim, SC (Lat. 28 º 16'54''S, Long. 49 º 56'07''W, Alt 1408m). From the hourly instantaneous temperature data, values of DT, NT and AT were calculated. The daytime period was defined as being from 7:00 am to 7:00 pm. Linear regression analyses were done with the values of instantaneous temperature as independent variable and values of DT, NT and AT as dependent variables, and the best estimator was defined by the highest coefficient of determination. We selected the values of instantaneous temperature of 11:00 am, 12:00 am, and 8:00 pm as predictors of DT, NT and AT, respectively. General equations for DT, NT and AT estimation were also adjusted to the instantaneous temperatures at any time.

O objetivo deste trabalho foi avaliar tendências nas séries climáticas e nos índices agroclimáticos para o cultivo da videira na região dos Vales da Uva Goethe, em Santa Catarina. A região apresenta clima mesotérmico úmido. Foram utilizados dados de temperatura máxima e mínima do ar, do período de 1924 a 2010, e de precipitação pluvial, de 1955 a 2010. O teste de Mann‑Kendall foi utilizado para avaliar a tendência nas séries, cuja magnitude foi estimada pela declividade mediana determinada pelo teste de Theil-Sen. Foi observada tendência de aumento nas séries de temperatura mínima do ar, em escala anual, bem como nas estações do ano. Quanto à temperatura máxima, somente houve tendência de aumento na série de verão. Em relação aos índices agrometeorológicos, foi observada tendência de diminuição do número de geadas, diminuição do período entre a brotação e a colheita, aumento da soma térmica e dos índices de Huglin e de frio. Foram evidenciadas tendências de aumento da precipitação pluvial total anual e da precipitação no período de crescimento da videira, bem como aumento do número de dias, com chuva igual ou superior a 20 mm, e aumento na temperatura mínima e noturna.

The objective of this work was to evaluate the trends in climate series and in agroclimatic indices for growing vines in the Region of Goethe Grape Valleys, in the state of Santa Catarina, Brazil. The Region has a mesothermal humid climate. Maximum and minimum air temperatures, from the years 1924 to 2010, and rainfall data from 1955 to 2010 were used. The Mann‑Kendall's test was used to evaluate the series trend, whose magnitude was estimated by the median slope determined by the Theil-Sen test. An increase trend was observed in the series of minimum air temperature, at the annual scale, as well as in the seasons of the year. For the maximum air temperature, there was a significant increase trend only in in the summer series. For the agrometeorological indices, a significant trend of decrease in the number of frost events was observed, reduction of the time between sprouting and harvesting, and increase trends in thermal summation and on the Huglin´s and cold indexes. Increase trends were evidenced for the annual total rainfall and for rainfall during the vine growth period, as well as for the number of days with rain equal to or higher than 20 mm, and for the minimum and night temperatures.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de ramos das variedades de videira Merlot e Cabernet Sauvignon, em 2006/2007, e Cabernet Sauvignon, em 2008/2009, em São Joaquim, SC. O experimento foi realizado em um vinhedo comercial conduzido em espaldeira. Foram selecionados ramos da parte central das plantas e foi avaliado o comprimento da base até o ápice de 20 ramos por cultivar. Em 2006/2007, o monitoramento iniciou-se a partir da poda, em 15/9/2006, e foi encerrado em 6/2/2007, o que totalizou 144 dias de avaliação. Durante o ciclo 2008/2009, avaliou-se a fenologia e o crescimento dos ramos para 'Cabernet Sauvignon' a partir do desenvolvimento das bagas (13/1/2009) (bagas em tamanho de ervilha) até todos os ramos não apresentarem crescimento vegetativo. A brotação iniciou-se na segunda quinzena de setembro, e a paralisação do crescimento dos ramos ocorreu durante o período de maturação. Maiores taxas de crescimento (cerca de 4 cm por dia) foram observadas em pré e pós-floração, seguidas de redução em virtude da competição por fotoassimilados para a formação de flores e cachos. A temperatura e o fotoperíodo induzem a paralisação de crescimento dos ramos nas regiões de altitude de Santa Catarina.

The objective of this work was to evaluate shoot growth of the grapevine varieties Merlot and Cabernet Sauvignon, during 2006/2007, and Cabernet Sauvignon, during 2008/2009, in São Joaquim, SC, Brazil. The experiment was carried out in a commercial vineyard trained on a vertical trellis system. The shoots of the central part of the plants were selected, and the lengths from the base to the apex of 20 shoots per cultivar were evaluated. In 2006/2007, monitoring began at pruning, on 9/15/2006, and ended on 2/6/2007, totalizing 144 days of evaluation. During the 2008/2009 cycle, phenology and shoot growth for 'Cabernet Sauvignon' were assessed from grape development (1/13/2009) (pea-sized grapes) until shoot vegetative growth had ceased. Budburst occurred in the second half of September, and shoot-growth cessation occurred during ripening. Higher growth rates (about 4 cm per day) were observed in pre- and post-flowering, followed by reduction due to the competition for photosynthates for the formation of flowers and bunches. Temperature and photoperiod induce grapevine shoots to cease growth in the highland regions of Santa Catarina State, Brazil.

Realizaram-se a caracterização e a comparação da disponibilidade de radiação solar global e do fotoperíodo para o Planalto de Santa Catarina, representado por Campo Belo do Sul (latitude -28º00'00'', longitude -51º00'00'' e altitude de 950 metros), e para a região Mediterrânea do Sul da França, representada por Pech Rouge (latitude 43º08'35'', longitude 03º07'59'' altitude de 1,5 metro). Este estudo foi realizado para a fase de maturação das variedades de videira Chardonnay, Portan, Syrah, Viognier, Carignan, Grenache, Marselan, Mourvèdre e Cabernet Sauvignon. Foram também avaliadas as durações do fotoperíodo anual, do período noturno, da radiação solar global, da radiação solar e da insolação máxima no período de maturação, para ambas as localidades. As diferenças de comportamento fenológico e das posições geográficas dos dois locais promoveram diferenças quanto à disponibilidade e intensidade da radiação solar global, assim como do fotoperíodo. Apesar da uma maior transmissividade da atmosfera para Pech Rouge, o Planalto Catarinense apresentou maior disponibilidade e intensidade de radiação solar durante a fase de maturação da videira. Também, o acúmulo de horas de fotoperíodo foi superior no Planalto Catarinense do que em Pech Rouge. Estas diferenças de disponibilidade de radiação solar e fotoperíodo foram provenientes da menor duração da fase de maturação para Pech Rouge, da declinação solar em relação aos dois locais por ocasião da ocorrência desta fase e da diferença da camada atmosférica resultante da diferença de altitude.

Availability of solar radiation and photoperiod were compared between the Plateau of Santa Catarina represented by Campo Belo Sul (latitude -28º00'00'' longitude -51º00'00'' and height 1000 m), and the Mediterranean region of southern France, represented by Pech Rouge (latitude 43º08'35'', longitude 03º07'59'', height 1.5 meters). The study was conducted for the maturation period of grape varieties Chardonnay, Portan, Syrah, Viognier, Carignan, Grenache, Marselan, Mourvèdre and Cabernet Sauvignon. The annual photoperiod, nighttime duration and global solar radiation, and solar radiation and maximum sunshine during maturation period were evaluated for both locations. Differences in phenological behavior and in geographical position of the two locations resulted in differences on the availability and intensity of solar radiation, as well as on the photoperiod. Despite a higher transmissivity of the atmosphere to Pech Rouge, the Plateau of Santa Catarina showed a higher availability and intensity of solar radiation during the maturation period of grapes. The accumulation of photoperiod was higher in the Plateau of Santa Catarina compared to Pech Rouge. These differences were caused by the shorter duration of the maturation phase in Pech Rouge, by the solar declination for both locations during the maturation period and by the unequal atmospheric layer in different altitudes.

As séries históricas de precipitação disponível, geralmente, são relativamente curtas e com muitas falhas nas observações. A utilização da modelagem matemática para simulação de chuvas é uma ferramenta utilizada para contornar esse problema, possibilitando a simulação do funcionamento de sistemas hidrológicos em diferentes cenários. Este trabalho teve como objetivo aplicar a modelagem matemática na simulação de série de dados de precipitação horária. Foi utilizada a série de dados pluviográficos do período de outubro de 1980 a dezembro de 2007. Os dados de precipitação foram obtidos pela digitalização dos pluviogramas diários da Estação Meteorológica da Epagri, Urussanga, Sul de Santa Catarina (latitude 28,31º S, longitude 48,19º W). Para a simulação das séries de chuva horária, o modelo estocástico adotado foi o modelo de pulsos retangulares de Bartlett-Lewis modificado com seis parâmetros. O ajuste dos parâmetros foi realizado tendo como base a minimização da função relacionada às expressões analíticas que definem a média, variância, e coeficiente de autocorrelação com retardo 1 e a probabilidade do período ser seco em relação aos valores estimados a partir dos dados observados. Foram simuladas dez séries com 100 anos de dados. A análise dos dados e os resultados nos levaram a concluir que o ajuste dos parâmetros do modelo de Bartlett-Lewis modificado possibilita a simulação de chuvas horária preservando as propriedades estatísticas da precipitação em vários níveis de agregação temporal. De forma geral, observou-se a tendência de superestimativa da probabilidade dos períodos serem secos.

The recorded historical series of precipitation are usually available for short periods of time and with many failures. The use of mathematical modeling to simulate rainfall is a tool used to circumvent this problem and to simulate the operation of water systems in different scenarios. The present study applies mathematical modeling to the hourly pluviometric precipitation data simulation. A pluviographical data set from October 1980 to December 2007 was used in the study. Precipitation data sets were obtained through daily pluviometric digitalization from the Meteorologic Station of Epagri at Urussanga, in southern Santa Catarina, Brazil (latitude 28º 312 S and longitude 48º 19 W). To simulate the hourly rain series, the stochastic model was modified based on the Bartlett-Lewis rectangular pulses model with six parameters. Those parameters were fitted by minimizing a function related to the analytical expressions that define the average, variance, and autocorrelation coefficient at lag 1 and the probability of a dry period related to the estimated values from the observed data. Ten series were simulated for 100 years of data. Data analyses and results showed that fitting Bartlett-Lewis model parameters makes it possible to simulate hourly rainfall while preserving precipitation statistical properties at several temporal aggregation levels. In general, the probability of dry periods tended to be overestimated.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a modelagem matemática da precipitação pluviométrica de duração inferior a uma hora por meio do modelo de Bartlett-Lewis modificado com seis parâmetros. Foi utilizada a série de dados pluviográficos do período de outubro de 1980 a dezembro de 2007 da estação meteorológica da Epagri, Urussanga, Sul de Santa Catarina (latitude 28,31º S, longitude 48,19º W). Com base nas simulações de séries com 100 anos de dados pode-se concluir que: o ajuste dos parâmetros do modelo de Bartlett-Lewis modificado possibilita a simulação de chuvas com intervalos de duração de até 5 minutos preservando as propriedades estatísticas da precipitação em vários níveis de agregação temporal. De forma geral observou-se a tendência de superestimativa da probabilidade dos períodos serem secos e subestimativa da covariância para intervalos de 24 horas, principalmente no verão e que os totais anuais de chuva simulada para todos os intervalos de duração analisados permanecem dentro do intervalo de confiança de 95%.

The objective of this work was to evaluate the mathematical modeling of rainfall of duration less than one hour using the modified Bartlett-Lewis model with six parameters. The data used were for the period October 1980 to December 2007, from recording rain gauges (pluviographs) at the meteorological station of Epagri, Urussanga, south of Santa Catarina (latitude 28.31° S, longitude 48.19 ° W). Based on simulations of series with 100 years of data it can be concluded that: the adjustment of the parameters of the modified Bartlett-Lewis model enables the simulation of rain at intervals as small as 5 minutes of duration, preserving the statistical properties of precipitation over various intervals of aggregation in time. In general there was a tendency toward overestimation of the probability of dry periods and underestimation of the covariance for intervals of 24 hours, especially in summer. The total annual rainfall simulated for all time intervals examined remains within the confidence interval of 95%.