Marco Aurélio de Menezes Franco.

A atividade visa promover a educação científica e a sensibilização ambiental por meio de um circuito interativo, onde os visitantes podem explorar diferentes áreas da astronomia, geofísica, geociência e meteorologia. Pretendemos com essa atividade engajar a comunidade em um aprendizado ativo e divertido, estimulando o interesse pela ciência e pela natureza. A interação entre monitores e visitantes será fundamental para a experiência enriquecedora e educativa.

Um programa para difusão e popularização das ciências da Terra e do Universo nas escolas - https://sites.usp.br/projetocecilia/.

Este projeto buscou divulgar, por meio de entrevistas gravadas em vídeo, as pesquisas feitas por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos. A divulgação foi feita através da Internet e em programas da rádio UFSCar.

Drought-related wildfires are an increasing global threat to peoples health and well-being, and have been exacerbated by climate change. AI can enhance air quality prediction and its impacts on human health, providing a more suitable solution for operational forecasting than conventional models. Hence, this project aims to develop AI-based models to forecast air quality changes from wildfire smoke and assess resulting human health impacts in rural and urban areas, focusing on case studies in Brazil, UK, and USA, enabling the evaluation of wildfire smoke exposure and supporting mitigation planning across diverse regions. Through RCF UGPN, we aim to build a trilateral research partnership to:. Develop AI models to predict air pollutant dispersion and associated health impacts from wildfire events;. Assess the health impacts of wildfire smoke contaminants in different scenarios across Brazil, UK, and USA;. Leverage initial findings to apply for additional funding.

A Amazônia é um laboratório vivo para estudar processos críticos que regulam a química e a física da atmosfera tropical e influenciam o clima regional e global. Observações de longo prazo e estudos de processos são importantes para desvendar possíveis mecanismos de degradação da Floresta Amazônica. Planejamos avançar a ciência sobre processos de importância crítica que influenciam o ciclo hidrológico, o balanço de radiação, as trocas de gases reativos e de efeito estufa, os bioaerossóis e o funcionamento do ecossistema amazônico. Isso será feito por meio de uma combinação de 7 componentes nesta proposta: 1) Melhorias nas medições contínuas de longo prazo da torre ATTO, com a adição de novos estudos de aerossóis e gases traços, com o uso do elevador automático recém-instalado (sistema RoLi) que permitirá perfis verticais diurnos e noturnos contínuos desde o solo até 325 metros. Iremos também medir nanopartículas na faixa de 2 a 10 nanômetros, e estudar como elas crescem formando aerossóis orgânicos secundários (SOA) e formam núcleos de condensação de nuvens (CCN); 2) Melhorias nos estudos de interações nuvens-aerossol com novas medidas no site ATTO Campina, com perfis verticais do solo até 16 Km de altitude, com instrumentos de perfilagem como o Lidar de aerossóis, radar de nuvens, radar de precipitação, radiômetros e o radar meteorológico de varredura que está sendo instalado em Balbina. As interações nuvem-aerossol-traços de gases sobre a coluna vertical serão estudadas nesta componente; 3) Estender as medições da torre ATTO para toda a bacia amazônica em larga escala, através de extensos cruzeiros de navios ao longo dos rios Solimões, Negro e Amazonas, usando o navio da UEA como plataforma fluvial. O foco dessas medições são a distribuição e interações de VOCs, aerossóis, gases de efeito estufa e partículas biológicas; 4) Realizar análises de dados do experimento CAFE-Brazil com medidas até 14 Km de altitude em toda a Amazônia, e utilizar aeronaves de pequeno porte para realizar perfis verticais de aerossóis, gases de efeito estufa, partículas biológicas e outras medidas até 5 Km; 5) Realizar medidas de partículas de aerossóis biológicas primárias detalhadas em toda a bacia, com detecção de fluorescência em partículas, possibilitando a especiação de bactérias, esporos de fungos, fragmentos de plantas e outros tipos de bioaerossóis. Nesta componente vamos realizar análises metagenômicas de DNA em partículas de aerossol para identificar espécies transportadas atmosfericamente por longas distâncias da África à Amazônia, e dentro da Amazônia; 6) Integrar medições de gases de efeito estufa em larga escala, como CO2 e CH4, incluindo determinação isotópica, através de cruzeiros em vários rios e amostragens nas torres do LBA ao longo da Amazônia; 7) Implementar uma componente de modelagem integrada para ajudar a generalizar propriedades em toda a bacia a partir de medições de pontos fixos e campanhas de navios, além de medidas por sensoriamento remoto

Nature-based Solutions (NBS) are crucial for mitigating climate-change threats like urban overheating, air pollution, drought, flooding, and biodiversity loss. However, solutions must be tailored to local conditions, which vary by city and region. To address this, we propose UGPN-NBS, a multidisciplinary initiative uniting 45 engineers, ecologists, social scientists, and policy makers to develop a methodological framework for nature-inspired urban solutions for climate-affected cities. Our approach combines advanced monitoring and modelling, citizen science, low-cost sensing, and AI technology to evaluate the benefits of NBS, such as parks, and provide tailored solutions for underserved city areas. UGPN-NBS will build new partnerships, promote student-staff exchange, generate missing knowledge, bridge the gap between academic research and practical implementation by the public and policymakers, and secure future funding through joint research proposals.

A Bacia Amazônica contém a maior floresta tropical do mundo, armazenando cerca de 15 do estoque de carbono global em forma de biomassa. A Floresta Amazônica remove da atmosfera cerca de 0,4 PgC.ano-1, o que corresponde a cerca de 4 das emissões antrópicas de gases de efeito estufa por ano. A evapotranspiração pela floresta proporciona um fluxo constante de vapor d'água para a atmosfera, atuando como uma importante fonte de vapor d'água em escala global. Desta forma, a Amazônia desempenha um papel fundamental no Sistema climático regional e global, por meio da regulação do ciclo de carbono e da circulação de vapor d'água na atmosfera. Entretanto, o desflorestamento, causado por atividades antrópicas em associação com as mudanças climáticas, ameaça o desenvolvimento sustentável da região e potencializa a crise climática global. Neste projeto, propomos utilizar uma extensa base de dados de sensoriamento remoto e de observações na superfície em associação com modelos multi-escala do Sistema Terrestre para: (1) Explorar os efeitos do uso do solo sobre o clima e sobre eventos climáticos extremos na Amazônia; (2) Estimar fontes e sumidouros de carbono e investigar sua associação com o clima e o uso do solo; (3) Fazer projeções de mudanças no balanço de carbono da floresta sob diferentes cenários de mudanças climáticas e no uso do solo. Os resultados deste projeto podem embasar a escolha de estratégias e trajetórias de adaptação às mudanças climáticas e de proteção da floresta. Esta proposta é uma colaboração entre o Instituto de Física Atmosférica da Academia de Ciências da China e a Universidade de São Paulo no Brasil. Nossas equipes de pesquisa possuem habilidades complementares, com sólido histórico na pesquisa científica das mudanças climáticas, mudanças no uso do solo e balanço de carbono em ecossistemas terrestres. As equipes de pesquisa dispõem de dados provenientes de observações em campo, redes de pesquisa na área de estudo, modelos computacionais e habilidades técnicas para a implementação desta proposta colaborativa. Os resultados deste projeto proporcionarão embasamento científico para o desenvolvimento de políticas públicas em busca do uso e manejo sustentável de ecossistemas florestais tropicais (ODS15) e para ações de mitigação das mudanças climáticas (ODS13), no contexto dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas.

A Amazônia é a maior floresta tropical do mundo e atua fortemente na regulação das condições climáticas regionais, com fortes interações entre a biologia da floresta e propriedades atmosféricas. Na Floresta Amazônica, os aerossóis de queimada e os da moda grossa (partículas com diâmetros maiores que 1.0 #956;m), incluindo esporos, grãos de pólen e partículas de poeira de fontes locais e distantes, desempenham um papel significativo no balanço radiativo Em particular, estudos recentes têm sugerido que a contribuição dos aerossóis da moda grossa para a forçante radiativa pode ser mais relevante do que se considerava anteriormente. Por terem baixa densidade numérica, a maior parte dos modelos climáticos negligenciam o efeito dos aerossóis da moda grossa no balanço radiativo. Desta forma, é necessário avaliar, discriminar e quantificar as contribuições dos aerossóis de queimadas e os da moda grossa para o balanço radiativo em diferentes localidades da Amazônia. Estudos que busquem quantificar a profundidade óptica e a profundidade óptica de absorção desses aerossóis são fundamentais para avaliar seu impacto nas trocas de energia e no clima local. Além disso, o transporte atmosférico dessas partículas deve ser considerado, pois pode levar a concentrações variáveis em diferentes partes do bioma, influenciando a interação entre a radiação solar e a superfície terrestre. Desta forma, este projeto se propõe a avaliar, discriminar e quantificar o impacto radiativo de aerossóis de queimadas e da moda grossa na Amazônia. Isto será obtido através da validação e utilização de produtos de satélite, como os do MODIS, e dados de reanálise de modelos de aerossóis, como os do MERRA-2 (Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications), com foco nas profundidades ópticas de espalhamento e absorção, conjuntamente aos novos produtos obtidos por fotômetros in-situ da rede AERONET (Aerosol Robotic Network). Utilizando o modelo lagrangeano de dispersão HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory), serão avaliados e caracterizados os transportes desses aerossóis pela região da Amazônia brasileira e seu impacto nas mudanças observadas nas propriedades ópticas das partículas da moda grossa. Assim, será possível estimar o impacto radiativo de aerossóis da moda grossa em diferentes condições atmosféricas, em particular, durante os períodos de transporte de poeira africana, e distinguir seus efeitos daqueles devido a fontes primárias locais.

This project intends to evaluate the time-evolution of greenhouse gases (GHG) and how convection interact and modify GHG. The basic steps are the compilation of historical GHG dataset from different satellite database. There is a clear evolution on satellite hardware and processing software, the GHG bases are, most of the time, spread in different bases by satellite and algorithms. Therefore an investigation of the broad available dataset, from NASA, Copernicus, Eumetsat, ECMWF, NOAA, AWS, among several others database need to be studied, detailed, in order to select the most appropriate dataset or combined dataset to be employed in this study. The second step is the preparation of the dataset, with includes download, reprocessing in regular space and time. The preparation of this dataset will follow the big data concepts and will need the development of algorithm dataset-combination and time-space interpolation. Following this phase, the next step will be the preparation of weather database from radar and GOES satellite. Finally, the combination of weather and GHG dataset will allow the evaluation of the intrinsic feedbacks where GHG modify weather and weather modify GHG.

The scope of the project is in consonance with state-of-art research performed by international groups and recommended by the World Meteorological Organization through the use of local measurements, satellite information and atmospheric modeling for estimating the impact of the urban emission of climate pollutants. There is a very rich data base concerning the atmospheric aerosol in São Paulo but very few data regarding the short and long live climate pollutants. The main challenge in this project is the integration among the surface data emission modeling and the satellite retrieval of CO2 column abundances. This is an area of research that has to be conducted in São Paulo. The scientific community has the capability of addressing the spatial and temporal variation of the GHG concentration in the atmosphere and the effectiveness of control policies for the GHG emissions

Este projeto de doutorado se propõe a estudar os mecanismos de geração, processamento atmosférico e impactos do aerossol orgânico secundário (SOA) em regiões remotas da floresta amazônica a partir de dados coletados com instrumentos da torre ATTO. Também serão utilizadas medidas de aerossóis tomadas em locais muito remotos da Amazônia, utilizando embarcações fluviais, em regiões intocadas do Oeste e da Amazônia Central, nos Rios Madeira e Negro. Será também utilizada medidas de sensoriamento remoto da rede NASA/AERONET em operação na Amazônia para estudos em larga escala das propriedades óticas e de seus impactos no balanço radiativo. O modelamento destas propriedades na escala vertical será realizado com o modelo de transferência radiativa SBDART. Especificamente, este projeto está focado na investigação das propriedades óticas e físicas dos SOA, o que permitirá melhorar o conhecimento a respeito do seu ciclo de vida e de seus impactos no balanço radiativo na Amazônia.

O objetivo deste projeto é determinar o melhor tempo de aquisição dos espectros do sistema LIBS para quantificação de carbono em solos através de métodos de correção de linha de base e construção de modelos multivariados de calibração, usando amostras do projeto Pecus da Embrapa Pecuária Sudeste. Para isso, a evolução do plasma no tempo (desde sua formação até o momento no qual ele desaparece) e a forma como ela interfere na forma dos espectros, mais especificamente, na emissão atômica do carbono, é estudada.

Este trabalho estudou diversos métodos de correção de linha de base bem conhecidos e desenvolvidos previamente para espectroscopias diferentes da LIBS, como Raman, Massa Atômica e Raios X, pelo fato de que na literatura há poucos métodos voltados exclusivamente à LIBS. Além disso, foram construídos modelos multivariados de calibração e validação através dos espectros e técnica referência para quantificação de carbono total em solo.

Estudou-se diversos diodos de tunelamento ressonante (DTRs) contendo poços quanticos de InAs, observando-se seu comportamento com tensão aplicada a baixas temperaturas (8K).