ABSTRACT The Southern Annular Mode (SAM) is an extratropical pattern that influences the climate of all Southern Hemisphere. However, the variability of this mode is an active area of research. The influence of lower frequency modes on SAM is a path to better knowledge about this pattern. The relationship between Quasi-Biennial Oscillation (QBO) and SAM’s counterpart in the Northern Hemisphere (Northern Annular Mode) has been addressed by previous work. Still, few studies focus on the association between QBO and SAM. The goal of this work was to evaluate the possible QBO-SAM relationship through statistical analyses. This association was investigated by comparing QBO and SAM indices, the latter on different levels of the troposphere and stratosphere, for the 1981-2010 period. The wavelet analysis showed that the SAM indices for troposphere and stratosphere presented variability in many scales, including a two-year band. Cross-wavelets techniques between QBO and SAM ratified that this relation has a complex interaction. There was a significant common high power around the two-year band, with lags varying over the analyzed period, including no lag. Further analysis without lag confirmed previous studies, indicating that the negative (positive) SAM phase is more frequent for easterly (westerly) QBO. However, this was not valid for all months. Some additional analysis suggested that the upward wave propagation to the stratosphere for each QBO phase changes the stratospheric jet and, consequently, the SAM phase.

RESUMEN El Modo Anular del Sur (SAM) es un patrón extratropical que influye en el clima de todo el hemisferio sur. Sin embargo, la variabilidad de este modo es un área de investigación activa. La influencia de los modos de frecuencia más baja en SAM es un camino hacia un mejor conocimiento sobre este patrón. La relación entre la Oscilación Cuasi-Bienal (QBO) y la contraparte de SAM en el Hemisferio Norte (Modo Anular del Norte) se ha abordado en trabajos anteriores. Aún así, pocos estudios se centran en la asociación entre QBO y SAM. El objetivo de este trabajo fue evaluar la posible relación QBO-SAM mediante análisis estadísticos. Esta asociación se investigó comparando los índices QBO y SAM, este último en diferentes niveles de la tropósfera y la estratósfera, para el período 1981-2010. El análisis de ondeletas mostró que los índices SAM para la tropósfera y la estratósfera presentaban variabilidad en muchas escalas, incluida una banda de dos años. La técnica de ondeletas cruzadas (“cross-wavelets”) entre QBO y SAM identificó que dicha relación tiene una interacción compleja. Hubo una alta potencia común significativa alrededor de la banda de dos años, con rezagos que variaron durante el período analizado, incluido sin rezago. Un análisis adicional sin rezago confirmó estudios previos, lo que indica que la fase SAM negativa (positiva) es más frecuente para QBO del este (oeste). Sin embargo, esto no fue válido para todos los meses. Algunos análisis adicionales sugirieron que la propagación de ondas ascendentes a la estratósfera para cada fase de QBO cambia el chorro estratosférico y, en consecuencia, la fase de SAM.

Resumo O presente estudo objetiva determinar Regiões homogêneas do SPI-6 na Amazônia Oriental e analisar as principais características dos eventos secos e chuvosos em cada região. Para o cálculo do SPI, utilizou-se dados de precipitação de 72 postos pluviométricos distribuídos na Amazônia Oriental. Além disso, aplicou-se o Agrupamento Hierárquico de Ward para determinar as Regiões Homogêneas e a Análise Fatorial em Componentes Principais (ACP) para determinar os principais padrões de variabilidade climáticas associados aos eventos secos e chuvosos. Os resultados obtidos pela Análise de Agrupamento mostraram a existência de três Regiões Homogêneas em relação ao SPI-6: RH-1 (litoral), RH-2 (central) e RH-3 (sul). De modo geral a região do litoral apresentou mais eventos secos que chuvosos. Nas demais regiões (central e sul) a situação é inversa, isto é, existem mais eventos de chuva, porém com pouca duração. Por meio da ACP verificou-se que os eventos secos e chuvosos na Amazônia Oriental estavam associados, principalmente, a variabilidade climática dos oceanos Atlântico (Gradiente do Atlântico) e Pacífico (ENOS).

Abstract This paper aims to determine homogeneous regions of the SPI-6 in the Eastern Amazon and analyze the main characteristics of dry and rainy events in each region. For the calculation of the SPI, we used rainfall data of 72 rainfall stations distributed in the eastern Amazon. Furthermore, were used Ward hierarchical grouping to identify homogeneous regions and the Principal Components Factor Analysis (PCA) to determine the main climate variability patterns associated with dry and rainy events. The results showed three homogeneous regions (HR): HR-1 (coast), HR-2 (central region) and HR-3 (south). Generally, the coastal region showed more dry events than rain. In the other regions (central and south) the situation is reversed, i.e, there are more rain events, but with short duration. The results obtained by PCA showed that the dry and wet events in Eastern Amazonia were associated, mainly, to climate variability associated the Atlantic Ocean (Atlantic Dipole) and Pacific Ocean (ENSO).

Analisam-se as tendências anuais e de verão das classes de totais de precipitação leve, moderada e intensa em 21 estações pluviométricas da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) com séries de dados de comprimentos variáveis no período de 1888 a 2004. Testes de Mann-Kendall são usados para evidenciar as possíveis tendências que, quando significativas, são ajustadas por regressão linear simples. São constatadas tendências positivas nos totais anuais em 9 estações na área central da RMSP, mas somente em 4 delas no verão. Tendência significativa de aumento na frequência de eventos de precipitação leve no período anual (verão) são evidentes em 9 (8) das estações analisadas e 4 (6), dentre essas, apresentam tendência de diminuição desses eventos. Na classe de precipitação moderada, 3 estações apresentam tendências anuais de aumento e uma de decréscimo. Considerado somente o período de verão, 5 apresentam tendências significativas de decréscimo e somente uma de aumento. Em relação aos casos anuais de precipitações severas, 4 estações apresentam tendências significativas de acréscimo e uma de decréscimo mas, no verão, apenas 2 apresentam tendência significativa de decréscimo.

Trends of the annual and summer rainfall totals of 21 rain gauges located in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) are analyzed using three rainfall classes: drizzle, moderate and intense. The rainfall data series are variable in time length within the period 1888 to 2004. Mann-Kendall tests are used to highlight the possible trends that are fitted by simple linear regression when they are statistically significant. Positive trends are found in the annual totals of 9 stations in the MRSP central area, but only 3 of them occurred in the summer period. Significant increasing (decreasing) trends in the frequency of drizzle events in the annual (summer) period are evident in 9 (8) of the gauges analyzed and, in 4 (6) of them, the drizzle frequency decreases. Regarding the moderate annual rainfall class, 3 gauges show increasing trend whereas one presents decreasing trend. However, considering only the summer season, 5 gauges show significant decreasing trend and only in one of them the trend is increasing. With respect to the severe annual rainfall events, 4 stations present significant increasing trend and only in one of them trend appears to be declining. When summer season is considered, only 2 gauges present significant decreasing trend.

Este trabalho investiga a variabilidade sazonal das ocorrências de ondas de frio e calor no Rio Grande do Sul e suas relações com os eventos El Niño e La Niña. Foram utilizados dados de 13 estações de superfície bem distribuídas pelo Estado, no período de 39 anos, compreendido entre 1967 e 2005. As relações entre ondas e ENOS foram obtidas a partir da análise de tabelas de contingência 2 x 2 para os meses centrais de cada estação do ano. A significância estatística foi avaliada através do teste exato de Fischer. Observou-se que a variabilidade sazonal das ondas de frio é diferente da variabilidade das ondas de calor. Ocorrem mais ondas de frio nos meses com as temperaturas mínimas mais baixas, e as ondas de calor têm comportamento mais heterogêneo. Na maioria das localidades, é em julho que as relações entre a ocorrência de ondas de calor e os eventos El Niño são mais significativas. Para La Niña e ondas de Frio, o mês com relações mais significativas foi abril. Em ambos os casos, nota-se que há defasagem entre a ocorrência dos eventos El Niño/La Niña e o seu impacto no surgimento de ondas de calor/frio.

This work investigates the seasonal variability occurrence of cold and warm waves in the Brazilian State of Rio Grande do Sul and its relationships with El Niño and La Niña events. 39 years (1967-2005) temperature data series from 13 uniformly distributed meteorological stations over the State were used. The relationships between waves and ENOS were obtained from 2x2 contingence table analysis for the central months of each season. The statistical significance was evaluated using the Fisher exact test. It was observed that the seasonal variability of cold waves is different than the warm wave variability. There are more cold waves during the months with lowest minimum temperatures, and the warm waves have a more heterogeneous behavior. In most localities, the relationships between the occurrence of the warm waves and El Niño events are more significant in July. For La Niña and cold waves, the month with more significant relationships is April. In both cases, there are lags between the El Niño/La Niña occurrence and their impact in the setting of warm/cold waves.

Diversas distribuições teóricas de probabilidade incluindo a Normal, Gumbel, Fréchet, Weibull, Log-Normal e Pearson 3, foram ajustadas aos extremos anuais de precipitação máxima diária, temperatura máxima e mínima absolutas e velocidade instantânea do vento em Piracicaba, SP (1917-2006). Métodos de máxima verossimilhança foram utilizados para estimar os parâmetros das distribuições, assim como seus intervalos de confiança. Testes χ2 e KS foram usados para comparar os ajuste e selecionar as melhores distribuições teóricas. Os ajustes também foram avaliados em gráficos PP e QQ. A distribuição de Gumbel foi a que melhor se ajustou aos extremos de precipitação máxima diária e de temperaturas máximas absolutas. As temperaturas mínimas absolutas apresentaram uma distribuição simétrica e foram melhor ajustadas pela distribuição normal. A distribuição de Weibull foi a que melhor se ajustou às velocidades instantâneas do vento. São apresentados resultados sobre os valores esperados, assim como seus intervalos de confiança, para períodos de retorno de até 500 anos.

Several theoretical probability distributions, including Normal, Gumbel, Fréchet, Weibull, Lognormal, and Pearson 3 were fitted to annual extremes of daily maximum rainfall, maximum and minimum absolute temperature, and instantaneous wind speed in Piracicaba, São Paulo, Brasil (1917-2006). Maximum likelihood methods were used to estimate the distributions parameters as well as their confidence intervals. KS and χ2 tests were used to compare the fits and select the best theoretical distribution. The Gumbel distribution was that best fitted the extremes of daily maximum rainfall and maximum absolute temperature. The minimum absolute temperatures presented a symmetrical distribution and were best fitted by the normal distribution. The Weibull distribution best fitted the maxima wind speeds. Results showing the expected values, as well as their confidence intervals, for return periods up to 500 years, are presented.