http://hdl.handle.net/10174/261 Fri, 10 Apr 2026 05:00:14 GMT 2026-04-10T05:00:14Z http://hdl.handle.net/10174/11219 Title: Spatram: Spectrometer for atmospheric tracers measurements. A prototype equipment for the monotoring of minor compounds of the atmosphere Authors: Bortoli, Daniele Abstract: O presente trabalho desenvolveu-se para atingir dois objectivos; um de vertente tecnológica e o segundo de vertente científica: o primeiro, que visou o desenvolvimento de um novo espectrómetro que opera nas regiões espectrais do ultravioleta (UV) e visível (Vis), com as tecnologias mais avançadas disponíveis, assim como a realização do equipamento e a sua instalação no Centro de Geofísica de Évora (CGE); o segundo objectivo, visou o estudo dos algoritmos da Espectroscopia de Absorção óptica Diferencial (DOAS) e da sua aplicação às medidas espectrais das secções eficazes de absorção de gases traçadores atmosféricos (principalmente dióxido de azoto – NO2 e ozono – 03 presentes na estratosfera) a partir dos quais se pode obter as quantidades colunares desses gases. Finalmente, e ainda inserido nos objectivos científicos, foi possível comparar valores colunares de gases atmosféricos, quimicamente relevantes obtidos a partir de observação à superfície (SPATRAM, com valores correspondentes obtidos a partir de observações de satélite. Foi ainda investigada a relação entre episódios de aerossóis (aerossóis do deserto do Sahara) e os conteúdos colunares de gases traçadores atmosféricos. O primeiro objectivo da tese de Doutoramento foi completamente alcançado. Os estudos de física da atmosfera e dos diferentes tipos de equipamento usado para efectuar as medições e para a caracterização da radiação solar, permitiram o desenvolvimento de um protótipo, o espectrómetro denominado SPectrometer for Atmospheric TRAcers Measurements (SPATRÁAO. O SPATRAM opera no UV e Vis (250-950nm) com uma resolução típica de 0.5 nm e está equipado com três possíveis entradas da radiação, uma delas correspondente à observação no zénite . O SPATRAM encontra-se instalado no observatório do CGE desde Abril 2004 e é presentemente utilizado para fazer medições da radiação difusa no zénite. Os estudos da metodologia DOAS permitiram a implementação de uma ferramenta para a determinação da concentração ao longo do percurso óptico da medição de alguns dos componentes atmosféricos com características de absorção muito marcadas (principalmente NO2 e 03) na região espectral coberta pelo SPATRAM. Este objectivo foi também atingido e esta ferramenta foi aplicada tanto a medidas espectrais obtidas com o SPATRAM como com um equipamento semelhante (GASCOD - Gas Analyzer Spectrometer Correlating Optical Differences) instalado na Estação Italiana na Antárctica, desde 1995. Foi ainda possível com o desenvolvimento da metodologia DOAS investigara influência das diferentes temperaturas da secção eficaz do mesmo composto. /Abstract - The goals of this research can be divided in two main subjects: the technological one, regarding the development of a new UV-Visible spectrometer with the most advanced available technologies, the realization of the equipment and is installation at the Geophysics Centre of Évora (CGE). The scientific topic concerning both the deep studies of the Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) algorithms and their application to the measured spectral data as well as the measurements and the monitoring of some atmospheric gases (mainly stratospheric NO2 and 03) and the comparison of the obtained results with satellite data. In addition, a relation between episodes of aerosol contamination and the content of atmospheric trace gases is expected to be found. The first goal of the doctorial project was completely reached. The studies on the atmospheric physics and on the different types of equipment used for the measurements and for the characterization of the solar radiation, allowed for the development of a spectrometer prototype called SPectrometer for Atmospheric TRAcers Measurements (SPATRAM. The SPATRAM is a multi purpose UV-Vis. Spectrometer (250-950 nm), with a typical spectral resolution of 0.5nm; it is equipped with three radiation input, one pointing the zenith direction. The SPATRAM is installed at the CGE Observatory since April 2004 and it is presently utilized to carry-out measurements of the zenith scattered radiation. The studies of the DOAS methodology are aimed to the implementation of a tool for the determination of the Slant Column Density (SCD) of some atmospheric compounds with marked absorption spectral features (mainly nitrogen dioxide - NO2 and ozone - 03) in the spectral range covered by SPATRAM. Also this goal was reached, and the tool was applied to the spectral measurements obtained as with the SPATRAM as well as with similar equipment (the GASCOD - Gas Analyzer Spectrometer Correlating Optical Differences) installed at the Antarctic Italian Station since 1995. Also the influence of the different temperatures of the same absorbers cross section utilized in the retrieval was investigated. /Riassunto - Gli obiettivi di questo progetto di ricerca possono essere suddivisi in due diversi tipologia: quella tecnológica che prevede la progettazione, sviluppo e realizzazione di un nuova spettrometro operante nelle regioni spettrali del visibile e delVultravioletto, munito delia piá avanzate soluzioni tecnologiche disponibili e la sua installazione al centro di geofísica dell'Universitá di Evora. L'aspetto scientifico di questa ricerca prevede sia lo studio approfondito degli algoritmi della Spettroscopia ad Assorbimento Ottico Différenziale (DOAS), a la loro applicazione alie serie spettrali misurate con lo spettrometro, sia la misura ed il monitoraggio di alcuni composti minori dell'atmosphera ( principalmente biossido di azoto – NO2, e ozono – 03, in questa prima fase della ricerca) e il confronto dei risultati ottenuti con la strumentazione al suolo con quelli ottenuti da strumenti installati su satelliti. Inoltre, ci si aspetta di ottenere una relazione Ira il contenuto di gas atmosferici ed episodi di contaminazione da particolato (aerosoli). E primo obiettivo del progetto di dottorato è stato completamente raggiunto. Gli studi condotti sui processi fisici in atmosfera e sui diversi tipi di strumenti utilizzati per Ia misura e la caratterizzazione della radiazione solara, hanno permesso di progettare e realizzare un protótipo di spettrometro che è stato chiamato SPATRAM (SPectrometer for Atmospheric TRAcers Measurements). Al fine di ottenere uno strumento multi funzione lo SPATRAM è dotato di ire diversi ingressi (uno punia direitamente lo zenith con un campo di vista di 1.1-10-5 sr, e due ingressi via fibra ottica), che consistono in una serie di specchi piani e sferici che focalizzano la radiazione in ingresso sulla fenditura dIngresso al monocromatore. SPATRAM è uno spettrometro UV-Vis. che opera nella regione spettrale da 250 a 950nm, con una risoluzione ottica típica di 0.5nm. L'intero intervallo spettrale é indagato in finestre successive di 60nm ognuna, grazie all'uso di un motora passo-passo che variando la posizione del reticolo, modifica Vintervallo spettrale che raggiunge il sensore. Quest'ultimo è un CCD (Charged Coupled Device – dispositivo ad accoppiamento di carita) che permette di ottenere prestazioni molto m~ di quella ottenibili con i rivelatori CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Il maggior vantaggio nell'uso dei CCD risiede nell'alto rapporto segnale rumore che puó essere ottenuto. Lo SPATRAM è installato all’osservatorio del CGE dal’Aprile dei 2004 ed è attualmente utilizzato per la misura di radiazione solara dessa fungo la verticale. Sat, 01 Jan 2005 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10174/11219 2005-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10174/11095 Title: Medição de Impedâncias usando Conversores Analógico Digitais e Algoritmos de Processamentob de Sinal Authors: Tlemçani, Mouhaydine Abstract: "Sem resumo feito pelo autor": A medida assume uma importância cada vez maior nas ciências e nas tecnologias modernas ao ponto de constituir uma disciplina à parte: a metrologia. Os progressos realizados na medida levam a um melhor conhecimento dos fenómenos fisicos. Em contrapartida estes exigem uma cada vez maior extensão da medida acompanhada por uma maior precisão e exactidão dos sensores e instrumentos que a servem. Nestes contextos, as medidas de impedâncias têm desempenhado um papel preponderante em domínios tão transversais como a electrotecnia, a fisica, a química, a mecânica ou a medicina [1]. Seja no laboratório ou no meio industrial, a transdução das várias grandezas fisicas como a temperatura, força, pressão, nível, caudal ou até uma concentração química, etc., é muitas vezes traduzida na variação de impedância. A noção de impedância foi pela primeira vez introduzida por Oliver Heaviside em 1886 como generalização da Lei de Ohm. A impedância eléctrica mede a oposição à passagem de uma corrente num circuito eléctrico. As medidas de impedâncias são tradicionalmente efectuadas utilizando pontes equilibradas por impedâncias padrão, por medidores de factores de qualidade ou ainda por medidores vectoriais analógicos de impedâncias [2-7]. Os medidores de impedâncias são usados para testar componentes electrónicos, circuitos e materiais. Existem vários métodos de medida de impedâncias, cada uma com uma gama de frequência específica onde produz melhores resultados. Os métodos tradicionais incluem pontes não compensadas, pontes auto compensadas, ressonância, I-V, RF 1-V, análise de redes [8]. A evolução das tecnologias dos semicondutores, circuitos integrados, microprocessadores e conversores analógico digitais introduziu uma melhoria tanto em termos de uma maior exactidão e precisão dos resultados experimentais, como uma redução significativa do tempo de medida. Os métodos usados pelos sistemas comerciais de medida de impedâncias dependem da gama de frequência em que funcionam os dispositivos. Para a gama de frequências de 10 Hz a 100 kHz, os métodos mais usuais são as pontes simples, 1-V e as pontes auto compensadas. Consoante o valor do módulo da impedância, diferentes tipos de ligação estão disponíveis para obter os melhores resultados, entre eles estão as ligações de dois, três, quatro e cinco terminais e pares de quatro terminais. Estes são usados para reduzir os efeitos do ruído e os efeitos do comprimento dos cabos de ligação. Os dispositivos comerciais incluem habitualmente complexos procedimentos de calibração para assegurar a correcta operacionalidade do instrumento e manter a sua precisão. A necessidade de um procedimento complexo deriva da estrutura da interface electrónica do instrumento. Estes módulos são dependentes da frequência e exigem frequentes calibrações para corrigir os erros que advêm desta dependência e os erros de desvio e de ganho. Os sistemas de medida de impedâncias disponíveis no mercado são ou de custo reduzido, mas de alcance muito limitado em termos de frequências, ou dispendiosos e precisos. A Agilent Technologies é uma das empresas de ponta para sistemas dispendiosos. O seu sistema mais simples, com alcance no domínio da frequência entre 40 Hz e 110 MHz, usa uma ponte auto compensada com um erro relativo de 0,08 % [9]. No entanto, o seu preço que ronda os 30 000€ coloca este sistema muito acima das capacidades orçamentais de muitas empresas e institutos de investigação. Sistemas mais baratos são menos precisos e a gama de frequências onde operam é extremamente curta (dispondo por vezes de menos de dez valores fixos de frequência à escolha do utilizador). Sun, 01 Jan 2006 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10174/11095 2006-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10174/11003 Title: Formalismo Termodinâmico com Base nos Parâmetros Críticos (com aplicação ao estudo das capacidades térmicas e dos processos irreversíveis) Authors: Reis, António Domingos Heitor da Silva Abstract: "Sem resumo feito pelo autor"; INTRODUÇÃO - A nossa capacidade de interactuar como que nos é exterior permite-nos perceber as modificações que ocorrem nos objectos que connosco interactuam. A essas modificações chamamos fenómenos e a notícia que deles temos através de uma ou mais interacções mediáticas com os nossos orgãos dos sentidos designamo-la por observação. Diremos pois, com Kant, que fenómeno é “aquilo que percebemos do exterior em função do modo como o percebemos". Desde muito cedo nos apercebemos também, que os fenómenos ocorrem em sequências temporal e espacialmente distribuídas. Dado que não somos auto-suficientes, por razões de sobrevivência, lúdicas ou outras gostamos de aumentara probabilidade de alguns fenómenos ocorrerem e diminuir a probabilidade de outros também ocorrerem. Começamos então a fazer Ciência, isto é, definimos um conjunto de regras que uma vez estabelecidas certas condições iniciais, permitam prever, com probabilidade aceitável, as sequências temporais e espaciais dos fenómenos. A Ciência na sua primeira fase é uma empirologia isto é, consta de um conjunto de regras retiradas da prática e observação directa sem base quantitativa. Numa segunda fase em que seja possível quantificar, isto é, atribuir a cada acontecimento uma medida (espacial, temporal ou outra) em função de padrões préviamente estabelecidos e, com isso aumentar significativamente a nossa capacidade de determinação do que nos é exterior, entramos na fenomenologia. A fenomenologia fornece-nos um conjunto enorme de relações quantitativas mas não nos proporciona uma base para formulara sua inter-relação. A capacidade que temos de perceber o que é essencial e determinante na produção de sequências de acontecimentos leva-nos a expurgar o que é acessório e a formar no nosso entendimento uma imagem, uma abstracção - o conceito. Podemos agora produzir relações entre conceitos e, atendendo às propriedades destes, definir encadeamentos compatíveis, isto é, partindo de um conjunto inicial definir sequências (espaciais, temporais ou outras) compatíveis de conceitos. Este jogo tornar-se-á imediatamente útil se descobrirmos que, uma vez definida uma relação biunivoca de cada um deles com uma medida sobre o mundo exterior, os encadeamentos compatíveis dos nossos conceitos apresentam igualmente relações biunivocas com as sequências temporais e espaciais (ou outras) dos acontecimentos. A nossa capacidade de subtrair o mundo exterior ao jogo livre do acaso e de lhe introduzir o nosso arbítrio aumenta enormemente. É a fase da Ciência Aziomática. A Axiomática e a Fenomenologia coexistem em graus diferentes em todos os ramos da Ciência actual influenciando-se mútuamente. É, no entanto, evidente que as Ciências que conseguiram desenvolver em maior grau as suas Axiomáticas são as que proporcionam ao Homem maiores meios para introduzir o seu arbítrio na Natureza. Wed, 01 Jan 1992 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10174/11003 1992-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10174/10948 Title: Estratégias para a melhoria da qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Ardila Authors: Durão, Anabela Cândida Ramalho Abstract: Na legislação europeia a gestão da água é perspetivada à escala da Região Hidrográfica, bacia hidrográfica e da sub-bacia, permitindo uma visão alargada das pressões antropogénicas. Porém, a priorização e as ações de reabilitação fazem-se à escala da sub-bacia e do troço. Nesta tese estudou-se a bacia hidrográfica do Ardila, com vista à definição de um plano estratégico, com propostas de reabilitação para a melhoria da qualidade da água numa perspectiva transversal. Para o efeito, recorreu-se: 1) ao modelo SWAT, estimando o escoamento e cargas de nutrientes; 2) a inquérito sobre as perceções e participação dos atores sociais na gestão da bacia hidrográfica do rio Ardila; 3) a uma revisão das metodologias de reabilitação de linhas de água. Propõe-se a reabilitação de quatro troços da bacia do Ardila, prioritários em termos da carga de nutrientes. Dá-se assim, cumprimento à DQA (2015) numa perspetiva de sustentabilidade territorial (ambiental/social); ABSTRACT: STRATEGIES FOR IMPROVING WATER QUALITY AT ARDILA WATERSHED European legislation on water management is seen at a Hydrographic Region, watershed and sub-basin scale, allowing a wider view of the anthropogenic pressures. However, prioritization and rehabilitation actions are made on sub-basin and stretch scale. In this thesis it was studied the Ardila watershed to define a strategic plan with rehabilitation proposals for improvement of water quality using a transversal approach. For this purpose: 1) SWAT model was used to estimate discharges and nutrient loads; 2) a survey was performed to analyze stakeholder´s perception and participation at the Ardila watershed management; 3) an overview of stream rehabilitation methodology was made. It is proposed to rehabilitate four priority sections in the Ardila watershed due to their localization and high nutrient loads, thus fulfilling the Water Framework Directive (2015) in an environmental and social sustainability perspective of the territory. Tue, 01 Jan 2013 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10174/10948 2013-01-01T00:00:00Z