Defesa de Tese de Doutorado
Estudante: Miriam Mathias Gigi
Programa: Meteorologia
Título: "Investigação da radiação natural na praia de Meaípe (ES) utilizando rede neural"
Orientador: Profa. Dra. Jacyra Ramos Soares - IAG/USP
Comissão Julgadora:
- Profa. Dra. Jacyra Ramos Soares – Presidente e Orientadora - IAG/USP
- Prof. Dr. Fabio Luiz Teixeira Gonçalves – IAG/USP
- Prof. Dr. Marcos Tadeu D’Azeredo Orlando – IF/UFES
- Profa. Dra. Flávia Noronha Dutra Ribeiro – EACH/USP
- Prof. Dr. Leonardo Moreno Domingues – UNIFEI
Resumo:
A praia de Meaipe, no Espírito Santo, Brasil, é uma área com alta radiação de fundo devido às areias ricas em monazita contendo tório, cuja decomposição libera tório (²²⁰Rn). Esta região costeira tem sido associada a benefícios fisiológicos e efeitos adversos; no entanto, a falta de evidências conclusivas sobre sua real influência ressalta sua relevância como local para pesquisa de radioatividade ambiental. Este estudo fornece uma análise abrangente da intensidade da radiação gama e sua relação com variáveis meteorológicas e do solo, com medições contínuas de campo revelando variações temporais e verticais intimamente relacionadas à exalação de tório. Um modelo perceptron multicamadas foi desenvolvido para prever a radiação gama horária usando dados de campo de 2018 a 2022. Inicialmente treinado com dados normalizados e adaptado à escala original para interpretabilidade física, o modelo com duas camadas ocultas de 15 neurônios cada e ativação ReLU, otimizado pelo algoritmo Adadelta, obteve excelente desempenho (R² = 0,99). A altura foi a variável mais influente (41%) para a predição, enquanto a radiação de onda longa da superfície e o dia do ano contribuíram com 12% e 9%, respectivamente. Esses resultados indicam a relevância dos processos de aquecimento da superfície e mostram que o dia do ano atua como um proxy para a variabilidade temporal. O desenvolvimento do modelo permitiu a avaliação de múltiplos cenários hipotéticos, demonstrando a sensibilidade da radiação gama às variações meteorológicas e do solo. Os resultados indicam que um aumento simultâneo de 10 °C nas temperaturas do ar e do solo foi associado a um aumento na intensidade da radiação gama de até 18%. A radiação gama foi levemente modulada pela alta umidade e pela redução da radiação solar, com pequenas alterações noturnas na umidade específica afetando seu padrão diurno. O modelo capturou com sucesso o padrão da radiação gama, reforçando sua capacidade preditiva para avaliar a radiação em ambientes tropicais e servindo como base para futuras investigações e avaliações de saúde.
Palavras-chave: Meaípe, areia monazítica, radiação gama, torônio, variáveis meteorológicas, perceptron multicamadas