Spatial variability of air temperature in a free-stall in the Northeastern semi-arid region of Brazil

Abstract

A B S T R A C TThe knowledge on the spatial variability of climatic attributes and the building of Kriging maps can assist in the design and management of confined animal facilities, by allowing a spatial visualization that is helpful for the planning and control of information from the production environment. The study aimed to characterize the spatial variability of air temperature in a free-stall barn used for dairy cattle confinement located in Petrolina-PE, Brazil, in different seasons and at different times. The variable air temperature was recorded at 136 points distributed in the areas under the shed and the shade cloth for the study of spatial variability and the construction of maps by Kriging. Air temperature data was collected in the winter and in the summer, in the months of July and August (2013) and January and February (2014), at different times (9 and 15 h). According to the results, the use of geostatistics enabled to define areas with different spatial variabilities in air temperature and specific areas in the free-stall with values higher than the recommended levels for thermal comfort. In addition, the central part of the facility is the region with the lowest values of air temperatures, due to the presence of a ridge vent.Variabilidade espacial da temperatura do ar de um free-stall na região semiárida nordestina do Brasil R E S U M O O conhecimento da variabilidade espacial de atributos climáticos e a construção de mapas de krigagem podem auxiliar no projeto e no manejo de instalações para animais confinados, ao permitir uma visão espacial útil ao planejamento e ao controle das informações do ambiente de produção. O trabalho teve, como objetivo principal, caracterizar a variabilidade espacial da temperatura do ar de um galpão free-stall utilizado para confinamento de bovinos leiteiros, localizado na cidade de Petrolina, PE, em diferentes estações e horários. A variável temperatura do ar foi registrada em 136 pontos distribuídos na área do galpão e sombrite, para o estudo da variabilidade espacial e a construção de mapas por krigagem. As coletas dos dados de temperatura do ar foram realizadas nas estações de inverno e verão, nos meses de julho e agosto (2013), janeiro e fevereiro (2014) em diferentes horários (9 e 15 h). Por meio dos resultados obtidos foi possível definir áreas com diferentes variabilidades espaciais para temperatura do ar e áreas específicas no free-stall que apresentaram valores acima do recomendado para o conforto térmico animal. Notou-se também que a parte central da instalação é a região que apresentou os menores valores de temperatura do ar devido à presença de um lanternim.

Effect of the Spatial Distribution of the Temperature and Humidity Index in a New Zealand White Rabbit House on Respiratory Frequency and Ear Surface Temperature

“…where h is the distance between the samples, C 0 is the nugget effect, and a is the interval. The fitted model differs from what has been reported in the relevant literature, specifically, vis-à-vis, research that studied environmental variables in animal facilities that was fitted to the spherical model [14,[29][30][31]. The difference may be due to the sampling grid used in those studies, as well as the environmental effects and/or the experimental design.…”

Geostatistics applied to the environmental mapping of aviaries

“…Thus, it is observed that the air temperature had low longitudinal variation in the installation, considering that aviary 2 had an adiabatic evaporative cooling system. Gonçalves et al (2016), studied the spatialization of physical variables of the air in rural construction and also observed a low CV for air temperature under semiarid conditions.…”

Caracterização da variabilidade espacial dos índices de conforto animal em sistemas de confinamento Compost Barn

“…Mapas de krigagem relativos ao índice de Temperatura e Umidade (ITU), índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU), índice de Carga Térmica Radiante (CTR) e Entalpia com ventiladores ligados (L) e desligados (D) às 9:00 h no inverno de 2016. Gonçalves et al (2016) também ao estudarem a variabilidade espacial da temperatura do ar de um galpão Free Stall, utilizado para confinamento de bovinos leiteiros, verificaram que o uso da modelagem geoestatística, pode definir áreas especificas que apresentaram valores de temperatura acima do recomendado para o conforto térmico. Dessa forma, pode-se afirmar que a modelagem se torna relevante para o estudo de variáveis climáticas e índices de conforto no interior de galpões para confinamento de gado.…”

“…Neste contexto, a necessidade de entendimento, análise e controle do microclima do ambiente interno nas instalações para confinamento de gado leiteiro é a principal razão para se buscar métodos de modelagem matemática e de representação e processamento computacional. Os métodos de modelagem considerados neste artigo, são os métodos de modelagem geoestatística, como aqueles apresentados por Faria et al (2008), Silva et al (2012) e Gonçalves et al (2016).…”

“…Estudar e avaliar a variabilidade espacial do microclima de galpões de confinamento é necessário para controlar e corrigir problemas de instalação e para monitorar as condições de estresse térmico (Gonçalves et al, 2016;Medeiros et al, 2014). Diante disso, este artigo tem como objetivo, utilizar a modelagem geoestatística, para representar e localizar os pontos críticos dos índices de conforto animal do ambiente térmico no interior de galpões de confinamento para bovinos leiteiros no modelo Compost Barn.…”