Temperature, intensity, spread, and dimensions of fires burning in tropical savanna and slashed tropical forest in central Brazil were measured for the first time by remote sensing with an infrared imaging spectrometer that was designed to accommodate the high radiances of wildland fires. Furthermore, the first in situ airborne measurements of sensible heat and carbon fluxes in fire plumes were combined with remote measurements of flame properties to provide consistent remote-sensing-based estimators of these fluxes. These estimators provide a means to determine rates of fuel consumption and carbon emission to the atmosphere by wildland fires as required for assessments of fire impacts on regional air pollution or global emissions of greenhouse gases. Observed fires developed complex fire-line geometry and thermal structure, even as average whole-fire temperatures varied little. Flame temperatures sometimes exceeded 1600 K along the leading edge of actively spreading fire lines, yet Ͼ90% of the radiant energy from observed fires was associated with temperatures of 830-1440 K. Fire in a partially slashed forest encompassed a high-intensity flaming front and a trailing reach of residual combustion extending 400 m. Fire fronts in tropical savanna typically formed with little depth and a high proportion of their radiant flux density associated with high temperatures due to low levels of residual combustion. Measured fires had such low and variable radiance compared with that of a blackbody of comparable temperature as to preclude the use of fire radiance at a single wavelength as a measure of fire intensity or temperature. One-half of the radiant flux density from a measured savanna fire was associated with values of a combined emissivity-fractional-area parameter Ͻ0.091 m 2 /m 2 ; for a slash fire this fraction was associated with values Ͻ0.37 m 2 /m 2 . Observations reported here show wildland fires to be so complex and dynamic as to require frequent high-resolution measurements over their course and duration in order to specify their effects in the environment; an understanding of global fire impacts may require such measurements over a large sample of individual fires.
Smart greenhouse farming has emerged as one of the solutions to global food security, where farming productivity can be managed and improved in an automated manner. While it is known that plant development is highly dependent on the quantity and quality of light exposure, the specific impact of the different light properties is yet to be fully understood. In this study, using the model plant Arabidopsis, we systematically investigate how six different light properties (i.e., photoperiod, light offset, intensity, phase of dawn, duration of twilight and period) would affect plant development i.e., flowering time and hypocotyl (seedling stem) elongation using an established mathematical model of the plant circadian system relating light input to flowering time and hypocotyl elongation outputs for smart greenhouse application. We vary each of the light properties individually and then collectively to understand their effect on plant development. Our analyses show in comparison to the nominal value, the photoperiod of 18 hours, period of 24 hours, no light offset, phase of dawn of 0 hour, duration of twilight of 0.05 hour and a reduced light intensity of 1% are able to improve by at least 30% in days to flower (from 32.52 days to 20.61 days) and hypocotyl length (from 1.90 mm to 1.19mm) with the added benefit of reducing energy consumption by at least 15% (from 4.27 MWh/year to 3.62 MWh/year). These findings could provide beneficial solutions to the smart greenhouse farming industries in terms of achieving enhanced productivity while consuming less energy.
Os incêndios florestais em regiões tropicais tem se tornado um dos grandes problemas ambientais e climáticos nas últimas duas décadas. As emissões atmosféricas das queimadas e alterações no uso do solo resultaram em grandes impactos nos sistemas climáticos em escala regional e até mesmo global. No nível local, algumas das conseqüências diretamente verificadas são problemas respiratórios, atraso no início das chuvas, fechamento de aeroportos, queda de linhas de transmissão de energia elétrica e acidentes rodoviários entre outros. No nível global, temos a contribuição para o efeito estufa, ao liberar para a atmosfera parte do carbono que estava fixado na biomassa. Segundo um recente relatório sobre as emissões brasileiras seguindo os parâmetros do Protocolo de Kioto -IPCC, o Brasil contribui com cerca de 3% do total global e da contribuição brasileira, cerca de 65% são originados por atividades relacionadas ao desmatamento, queimadas e incêndios florestais. De acordo com dados apresentados por pesquisadores do IPAM 2 , a emissão de gás carbônico resultante do desmatamento e fogo na região amazônica é mais do que o dobro das emissões por queima de combustível fóssil no Brasil (200 milhões de toneladas de carbono para atmosfera por ano contra 95 milhões). Para acompanhar estes eventos e apoiar o planejamento das atividades de controle e fiscalização, o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis -IBAMA opera junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais -INPE, um sistema de monitoramento de fogo baseado no uso intensivo das tecnologias de geoprocessamento. O sistema cobre todo Brasil com atenção especial ao Arco do Desflorestamento, uma área de transição de aproximadamente 1.6 milhões de Km 2 entre a Floresta Amazônica e outros biomas vizinhos como os cerrados. Atualmente são processados dados em tempo quase real de diferentes sensores e satélites : AVHRR/NOAA-12,14 e 16, GOES-8 e 12, MODIS/EOS-TERRA/AQUA, DMSP e o sinobrasileiro WFI/CBERS2. As coordenadas geográficas dos focos de calor dos satélites são inseridas em um sistema de informações geográficas onde são feitas diversas intersecções para se separar os focos que necessitam de inspeções em campo baseados em uma sequência de níveis de alerta. Para verificar a precisão do sistema, sensores remotos aerotransportados, trabalhos de campo e pesquisas de validação estão sendo executadas pelo IBAMA/INPE e seus parceiros. Atualmente também está em desenvolvimento um Sistema Integrado de Informações sobre Fogo, organizando em uma base de dados pública e transparente, todas as informações necessárias para a avaliação e planejamento das atividades de prevenção, controle e manejo de fogo no Brasil. A proposta busca fortalecer a capacidade local de monitoramento e gerenciamento do fogo em todos seus aspectos, apoiando a criação de redes locais ou regionais de informações. O objetivo é disponibilizar aos diversos usuários (comunidades locais, pesquisadores e cientistas, instituições públicas, privadas e outros) os meios para aumentar o acess...
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