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Modelação ecológica - Mestrado do Mar 2003-2004

Programa e avaliação da disciplina

Descrição da disciplina

A disciplina de modelação ecológica tem por objectivo introduzir a simulação de ecossistemas aquáticos, com destaque para os sistemas estuarinos e costeiros. São examinados modelos de sistemas pelágicos e bênticos, considerando como variáveis de estado diversos tipos de produtores primários e secundários. É dada particular atenção a interligação entre modelos físicos e modelos biogeoquímicos, e uma parte significativa do ensino baseia-se no desenvolvimento de modelos em regime tutorial, estudo da parametrização e implementação, e discussão de resultados.

Após a realização desta disciplina, prentende-se que os estudantes tenham atingido os seguintes objectivos:

Compreensão das diferentes componentes de um modelo ecológico;

Familiaridade com as abordagens de modelação correntemente utilizadas;

Sensibilização à interligação entre bases de dados, sistemas de informação geográfica e sistemas de modelação;

Compreensão da complementaridade de estudos de campo, ensaios de laboratório e modelação matemática;

Capacidade de desenvolver e implementar um modelo simplificado para um ecossistema marinho.

Docentes

João Gomes Ferreira

Teresa Simas

Ana Nobre

Programa

Ensino

Esta disciplina é leccionada com base em aulas teóricas "convencionais", bem como utilizando modelos criados em Powersim(TM) que são apresentados de uma forma modular, para ilustrar a conceptualização e construção de simulações de diferentes graus de complexidade.

Assim, é fundamental para a compreensão dos temas da disciplina que os estudantes façam o download dos modelos disponíveis e os estudem em mais pormenor, introduzam modificações, etc, antes da sessão respectiva. Esse estudo pode ser feito individualmente ou em conjunto, sendo conveniente que pelo menos um estudante traga um computador portátil com os modelos instalados a cada sessão. 

Modelos

Modelos desenvolvidos nas aulas (2003-2004)

Estão disponíveis seis séries de modelos:

• Modelo 1-D de advecção-difusão
• Modelo de Vollenweider e subsequente elaboração
• Modelo vertical de produção primária pelágica
• Modelo de marés, fotoperiodo e produção primária
• Modelo acoplado de produção pelágica e mineralização (realizado por Diogo Lopes, nesta disciplina)
• Modelo de classes, combinando demografia e biogeoquimica

Página de download de modelos

Avaliação

A avaliação da disciplina é feita de uma das seguintes formas, à escolha do estudante. Nos dois primeiros casos, o trabalho será realizado por duas-três pessoas. Os testes são individuais.

• 1 - Exploração do modelo construido na disciplina de ecologia marinha

1. Análise de sensibilidade efectuada fazendo variar em + 10% os parâmetros do modelo;

2. Consideração de um cenário diferente do utilizado anteriormente, e comparação por meio do modelo;

3. Elaboração de um programa de amostragem para os parâmetros a que o modelo se mostra mais sensível.

• 2 - Construção de um modelo novo, ou refinamento de um modelo existente

Adição de funcionalidade a um modelo, quer através do aumento do número de variáveis de estado, funções forçadoras, ou por melhoramentos na parametrização - Análise e discussão comparativa dos resultados.

• 3 - Teste

Teste para realizar em 2 dias e entregar na FCT, composto por duas partes:

1. Perguntas de resposta rápida (1-2 parágrafos);

2. Pergunta de discussão sobre a concepção e desenvolvimento de um modelo específico.

•  Prazo de entrega

O prazo limite de entrega deste trabalho é Segunda-feira 26 de Julho 2004. Quanto mais rapidamente o trabalho fôr entregue, mais disponibilidade existirá para o desenvolvimento da tese de mestrado, que deve ser agora o objectivo principal para a finalização do curso. No caso da opção 3 (teste), este será realizado nos dias 22 e 23 de Julho, sendo entregue dia 26 de Julho de manhã.

• Organização do trabalho

No caso das alternativas 1 e 2, o trabalho deve ser organizado da seguinte forma

(i) Dimensão máxima: 12 páginas, incluindo tabelas, figuras e referências

(ii) Organização:

Sumário

Objectivos do modelo (quais são os problemas que o modelo considera, quais são os resultados esperados)

Metodologia (identificação das principais funções forçadoras, variáveis de estado, equações e parâmetros, descrição das condições iniciais e condições de fronteira, valores de parâmetros do modelo, diagrama conceptual)

Resultados e discussão (gráficos, interpretação do comportamento do modelo, discussão de resultados e limitações)

(iii) Elementos a entregar (deliverables)

O trabalho de modelação ecológica consiste dos seguintes elementos: Texto impresso, organizado de acordo com as especificações em (ii), CD (ou outro suporte magnético) contendo o modelo.

Não são aceites trabalhos entregues por correio electrónico.