Resumo em Português:

Esse estudo tem por objetivo realizar um zoneamento das ocorrências de granizo e vendaval no estado do Rio Grande do Sul (RS), entre os anos 1989 e 2009. Foram utilizados os registros de ocorrências dos eventos (com e sem decretação de situação de emergência), obtidos junto à Coordenadoria Estadual de Defesa Civil do RS (CEDEC), a fim de analisar o período de maior freqüência de ocorrências e as regiões mais atingidas por esses eventos. Os resultados mostraram que, em relação aos eventos de granizo a estação mais favorável para sua ocorrência é a primavera (290 eventos), seguida do inverno (132 eventos). As áreas que apresentaram as maiores ocorrências localizaram-se na metade norte do Estado, dentre as quais se destacaram como mais atingidas o Alto Uruguai (217 eventos) e Planalto Médio (90 eventos). As regiões da Depressão Central e das Missões também foram bastante atingidas por tais tempestades, porém com uma freqüência ligeiramente menor (83 e 70 eventos). Com relação aos vendavais, as regiões mais afetadas foram as do Alto Uruguai (271 eventos), Planalto Médio (120), Depressão Central (116) e Missões (96 eventos), e o período de maior ocorrência foi a primavera (novembro e outubro). Regiões como o Litoral (24), Encosta do Sudeste (13) e Serra do Sudeste (11) registraram poucos episódios durante os vinte anos estudados, o que caracteriza a porção Sul do estado como a menos preferencial a esses extremos de tempo. Foi mostrado também, que esses eventos adversos não acontecem somente em anos com a presença dos fenômenos climáticos El Niño e La Niña. Houve ocorrências de intensos episódios em anos classificados como neutros (ausência dos fenômenos).

Resumo em Inglês:

This paper aims to carry out a mapping of wind storms and hails natural disasters occurred in Rio Grande do Sul state during the period from 1989 to 2009. Records of the events were obtained at the State Civil Defense Authority to analyze the preferential period for these occurrences and the most affected areas by these events. The results showed that most of the hails occurred in spring (290 events) and in winter (132 events), and the most affected regions were Alto Uruguai (217 events) and Planalto Médio (90 events). The regions of Depressão Central and Missões were also affected, but with a slightly lower frequency (83 and 70 events). Regarding to wind storms, the most affected areas were those located in the northern half of the state: Alto Uruguai (271 events), Planalto Médio (120), Depressão Central (116) and Missões (90), and the highest occurrence were observed in the spring season (preferential period), in the months November and October . In the Sea Shore, Southeast coast and Southeast mountains regions few episodes of hails and wind storms have occurred (24, 13 and 11 events respectively), characterizing the south region of the State as the most improbable region for the occurrence of these extreme events. It was also found that hail and wind storms did not occur only in years with presence of the El Niño and La Niña climatic events. They also occurred in periods without the influence of these phenomena (normal years).

Resumo em Português:

O objetivo do estudo foi estimar o potencial de energia solar a partir da variação da radiação solar global (RSG), no Estado do Amapá no período de 2006 a 2008. Foram utilizadas séries históricas temporais de RSG de quatro estações meteorológicas automáticas (PCD's) distribuídas numa área central do Estado. Os resultados indicaram que a distribuição da RSG anual apresentou valor máximo da ordem de 4900 Wh.m-2.dia-1 sobre a estação de Macapá, devido a sua proximidade com a linha do equador. Em Serra do Navio, Pacuí e Oiapoque foram observados valores entre 4000, 4400 e 3800 Wh.m-2.dia-1, respectivamente. Conclui-se que as localidades estudadas do Amapá apresentam significativo potencial para aproveitamento fotovoltaico durante todo o ano. Este potencial sugere uma viabilidade estratégica de instalação de sistemas fotovoltaicos, tanto em sistemas urbanos consolidados quanto em comunidades remotas para geração de energia elétrica.

Resumo em Inglês:

The objective of this study was to estimate the potential of solar energy through the variation of the global solar radiation (GSR) in the State of Amapá during two season's cycle (2006 to 2008). GSR historical time series were used from four collection data platforms (PCD's) distributed in a central area of the state. The results indicated that the distribution of RSG showed annual peak of about 4900Wh.m-2.day-1 on the Macapá station, due to its proximity to the equator line. At Serra do Navio, Pacuí and Oiapoque cities the values observed were 4000, 4400 and 3800Wh.m-2.day-1, respectively. We conclude that the studied sites in Amapá State have significant potential for photovoltaic use during a complete annual cycle. The potential for generating electricity proved to be attractive, both for use in traditional urban systems and in isolated systems in remote communities.

Resumo em Português:

Durante os meses de janeiro e fevereiro de 1999 foi realizada a campanha do TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), na qual foram investigadas propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Este experimento fez parte de um esforço internacional para calibrar os equipamentos, no satélite TRMM, com o objetivo de estudar processos físicos tais como precipitação, radiação e eletricidade atmosférica. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos por instrumentos instalados na aeronave Citation II pertencente à Universidade de Dakota do Norte, USA, que incluem um conjunto de sondas espectrométricas, as quais medem a concentração e tamanho de partículas de gelo e de água, com destaque para a sonda bidimensional 2DC (Two-dimensional Cloud probe). Esta sonda identifica não apenas concentração e tamanho dos hidrometeoros, mas também as diferentes formas dos cristais de gelo. A aeronave realizou diversos vôos no experimento TRMM/LBA, sendo escolhido para análise o dia 10 de fevereiro de 1999. Foram observados cristais de gelo com uma grande variedade de formas e dimensões. Verificou-se certa concordância entre a forma dos cristais e os padrões de temperatura e umidade presente no ambiente, assim como foram observadas superposições de hábitos de cristais, sugerindo a existência de mistura entre diferentes regiões das nuvens e indicando que a sedimentação dos cristais pode ter grande importância para a evolução das propriedades microfísicas de nuvens convectivas profundas. Foi observado que a distribuição de tamanho dos cristais de gelo em função do diâmetro segue uma lei de potência.

Resumo em Inglês:

During the months of January and February 1999, the TRMM/LBA (Tropical Rainfall Measuring Mission/Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia) campaign took place, in which microphysical properties of deep convective clouds were investigated. The experiment was part of an international effort to calibrate TRMM satellite sensors for precipitation, radiation and atmospheric electricity studies. The data used in the present work were collected by instruments on board North Dakota University's Citation II aircraft, including data from a set of spectrometric probes that measured concentration and size of ice crystals, with distinction to the 2DC (Two-dimensional Cloud) probe. This instrument identifies not only number concentration and size of the cloud particles, but also their shape. The aircraft performed several flights during the TRMM/LBA experiment and data from 10 February 1999 are analyzed in this paper. Inside the cloud system, ice crystals were observed in a variety of shapes and sizes. A certain agreement was found between the crystal shape and the expected patterns of ice crystal growth as a function of temperature and humidity, but crystal habit superposition was also found, suggesting the existence of mixture between air parcels from different cloud regions and indicating that crystal sedimentation plays a significant role in the evolution of the microphysics of deep convective clouds. It was also noted that the size distribution of the ice crystals follows approximately a power law.

Resumo em Português:

O conhecimento do desempenho das reanálises e dos erros associados a elas apresenta um papel fundamental na compreensão dos processos físicos que ocorrem na atmosfera. Este trabalho tem por objetivo documentar as principais características da precipitação associada à Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), baseado em seis conjuntos de reanálises atmosféricas (MERRA, ERA-Interim, ERA-40, NCEP 1, NCEP 2 e NCEP CFSR) e cinco conjuntos de produtos observados de precipitação (SALDAS, CPC, CMAP, GPCP e GLDAS). Através destes dados também foi analisado o transporte de umidade sobre a região da ZCAS, para os anos de 1979 a 2007. Em resumo, este trabalho evidencia o avanço das novas reanálises na tentativa de representar de forma mais adequada a variável precipitação acumulada. Os diagramas de Taylor mostram que os produtos de precipitação estão bem correlacionados com o ponto de referência (CPC), com coeficientes entre 0,6 e 0,9. Somente a reanálise do NCEP CFSR possui correlações próximas as dos produtos de precipitação. Os conjuntos mais antigos de reanálises apresentam correlações menores, abaixo de 0,6. O Oceano Atlântico é a fonte principal do fluxo de umidade para a direção da ZCAS, que diminui na direção do continente. Na Região SE do Brasil, a topografia tem um papel importante para a convergência de umidade. Já na parte noroeste da ZCAS, este fator deve estar associado a processos termodinâmicos.

Resumo em Inglês:

The knowledge of the reanalysis performance and the systematic errors associated with them is extremely important in the acknowledgement of the physical processes occurring in the atmosphere. The goal of this study is to document the main characteristics of precipitation over the South Atlantic Convergence Zone (SACZ), based on six atmospheric reanalysis (MERRA, ERA-Interim, ERA-40, NCEP 1, NCEP 2 and NCEP CFSR) and five observed precipitation data products (SALDAS, CPC, CMAP, GPCP and GLDAS). Using the aforementioned available datasets the transport of moisture over SACZ was evaluated for the period of 1979 through 2007. In summary, the new generations of reanalyses show an improvement in the representation of the rainfall patterns and their magnitude. Taylor diagrams show that the observational products tend to be tightly grouped and close to the reference (CPC) point, whereas most of reanalyses show correlation coefficients below 0.6. NCEP CFSR reanalysis however, presented higher correlation coefficients relative to the others. Atlantic Ocean is the main moisture flux source to SACZ, which decreases towards the continent. Topography has an important role in moisture convergence over SE Region of Brazil. Over Amazon region, the convergence must be associated with thermodynamic processes.

Resumo em Português:

Este trabalho analisou as séries temporais de precipitação e do número de dias de chuva na região Nordeste do Brasil com o propósito de identificar as áreas mais susceptíveis às estiagens mais prolongadas. Os dados utilizados neste estudo foram obtidos da Agência Nacional de Águas (ANA) e da Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE), para o período de 1935 a 2000. Foram construídos mapas do coeficiente de variação e do número de dias chuvosos para os períodos anual, seco e chuvoso. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que os valores dos coeficientes de variação da precipitação e do número de dias chuvosos no semiárido são maiores do que no litoral, agreste e noroeste da região Nordeste do Brasil. Os maiores valores de coeficiente de variação são associados aos menores valores de precipitação e do número de dias chuvosos. A variabilidade da precipitação é maior no período seco do que no período chuvoso. A alta variabilidade da precipitação e do número de dias de chuva são fatores limitantes na agricultura de sequeiro nas microrregiões localizadas nas áreas semiáridas do Nordeste do Brasil.

Resumo em Inglês:

This study analyzed rainfall and number of rainy days time series over northeastern region of Brazil with the aim of identifying areas that are more vulnerable to long periods of droughts. The data used in this study were obtained from the National Water Agency (ANA) and Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) for the period from 1935 to 2000. The variation coefficient and rainy days maps were provided for dry, wet and annual periods of the rainfall and number of rainy days. The results showed that the semiarid region have a higher variation coefficient for both rainfall and rainy days than those located at east coast, tropical thorn forest and northwest of northeastern Brazil. The highest values of the variation coefficient are associated to the lowest values of rainfall and rainy days. The rainfall variability in northeastern Brazil is higher during dry season than rainy season. The high variability in rainfall and rainy days are limiting factors to the rainfed agriculture in semiarid environments.

Resumo em Português:

Discute-se o potencial prognóstico de índices de instabilidade para eventos convectivos de verão na Região Metropolitana de São Paulo. Cinco dos oito dias do período analisado foram considerados chuvosos, com observação de tempestades a partir do meio da tarde. O Índice K (IK) obteve valores abaixo de 31 nos 5 eventos, afetado pela presença de uma camada fria e seca em níveis médios da atmosfera em relação aos baixos níveis. O Índice Total Totals (ITT) falhou na detecção de severidade em 3 dos 5 eventos, apresentando valores inferiores ao mínimo limiar tabelado para fenômenos convectivos (ITT < 44) nesses dias. O Índice Levantado (IL) variou entre -4.9 e -4.3 em todos os 5 casos, valores associados a instabilidade moderada. O Índice de Showalter (IS) indicou possibilidade de tempestades severas em 4 dos 5 casos. Tanto o IS como o CAPE Tv tiveram seus valores fortemente reduzidos em uma sondagem com camada isotérmica entre 910 e 840 hPa. As séries temporais de CAPE Tv e IL mostraram significativa concordância de fase, com alta correlação linear entre ambas. CINE Tv ≈ 0 J kg-1 em associação com baixo cisalhamento vertical e com IS, IL e CAPE Tv, pelo menos moderados, parecem ser fatores comuns em dias de verão com chuvas abundantes e pequena influência da dinâmica de grande escala na área de estudo.

Resumo em Inglês:

In this work the efficiency of several instability indices as summer convective event predictors of high accumulated surface precipitation observed in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) is discussed. During January 28 and February 04, 2004, 5 of 8 events were considered rainy, and associated to thunderstorms at early evening. The K index values were lower than 31 on the 5 observed events, which were affected by the presence of a cold and dry layer on the middle atmosphere level relative to lower levels. The Total Totals index (ITT) failed in detecting 3 of 5 rainy events presenting lower values than the threshold value (ITT=44) expected for heavy showers during all the period. The Lifted index, in the range -4.9 to -4.3, indicated moderate instability for the 5 days. The Showalter index pointed to possibility for severe storms in 4 of the 5 events. The Showalter index and CAPE Tv values were strongly reduced in the presence of an isothermal layer observed between 910 and 840 hPa in one of the radiosonde measures. The temporal series of CAPE Tv and Lifted index have shown a good phase agreement, with high linear correlation between them. CINE Tv ≈ 0 J kg-1, in association to low vertical shear, and Showalter index, Lifted index and CAPE Tv moderate values, seem to be a common characteristic in days with heavy showers in MASP when large-scale forcing is weak. The need to quantify the probability of detection, frequency of misses, false alarms and frequency of errors in null events for each index is discussed.

Resumo em Português:

As condições termodinâmicas de uma região são muito importantes para o desenvolvimento da convecção úmida profunda, principalmente nas regiões tropicais. Portanto, o objetivo deste trabalho foi o de entender e caracterizar o papel das condições termodinâmicas da atmosfera durante os eventos de precipitações extremas na estação chuvosa, no período de 1987 a 2007, em Belém (PA). Os resultados mostram que as precipitações extremas, em sua maioria (56%) apresentam um ambiente precursor com forte instabilidade, indicada pelos altos valores de CAPE (acima de 1000 J/kg) e valores significativos dos índices de instabilidade. Houve, contudo, eventos com baixos valores de CAPE na sondagem das 1200 UTC do dia do evento, mas valores maiores na véspera, o que indica que a chuva em questão pode ter começado na madrugada e ter perdurado por várias horas, atravessando a hora da sondagem, explicando a queda deste parâmetro. Os índices de instabilidade K, TT e LI apresentaram uma boa representação do ambiente, prognosticando as tempestades com chuvas fortes com índice de acerto de até 74%, se levados em conta os eventos em que todos os índices apontavam os mesmos resultados e indicavam forte instabilidade. As condições termodinâmicas de forte instabilidade ajudam a promover, mas não são as únicas responsáveis pelas tempestades convectivas com precipitações extremas.

Resumo em Inglês:

The thermodynamic conditions from any region are very important to the development of the deep, moist convection, mainly in the tropical region. Therefore, the aim of this work was to understand and characterize the role of atmospheric thermodynamic conditions during extreme rainfall events in the rainy season, in Belém (PA, Brazil). The results show that the extreme rainfall, in their majority (56%) present a pre-storm environment with strong instability, indicated by the CAPE high values (above 1000 J/kg) and meaningful values of the instability indexes. There was, however, events with low values of CAPE in the 1200 UTC sounding at the day of the event, but larger values in the day before, which indicates that the rain in question may have begun in the early hours and have last for several hours, crossing the time of the sounding, explaining the decrease of this parameter. The K, TT and LI instability indexes showed a close representation of the environment, predicting storms with heavy rainfall with 74% of correct identification, if taken into account the events on which all indexes showed the same indication of strong instability. Therefore, thermodynamic conditions of strong instability may lead to storms, but are not the only responsible factors for convective storms with extreme rainfall.

Resumo em Português:

Oscilações intrassazonais são fatores controladores da variabilidade pluviométrica interanual de áreas tropicais. O conhecimento de como os modelos numéricos reproduzem suas variabilidades é importante para entender melhor suas atuações e subsidiar operações de previsão de tempo e clima. Neste artigo investiga-se a sensibilidade de um modelo de downscaling dinâmico de precipitação na reprodução das oscilações intrassazonais observadas no setor norte do Nordeste do Brasil (SNNEB - 45ºW-37ºW e 2ºS-12ºS) no período de 1974 a 2000. Os resultados mostraram que a precipitação simulada sobre o SNNEB explicou aproximadamente 70% da variabilidade da precipitação observada no trimestre fevereiro a abril nesta região. Estatísticas de médias, desvios normalizados e percentuais neste trimestre, nessa região, em anos de contrastes climáticos nos Oceanos Pacífico e Atlântico Tropicais, também foram bem capturadas pela precipitação simulada através do downscaling. Análises espectrais com uso de ondeletas mostraram que o downscaling dinâmico tem potencial para reproduzir picos espectrais de precipitação observada no SNNEB nas escalas acima de 8 dias, e nas escalas entre 64 e 128 dias para o período de 01 de janeiro a 30 de junho.

Resumo em Inglês:

Intraseasonal oscillations are factors controlling the interannual variability of tropical rainfall. The knowledge of how numerical models reproduce its variability is important to better understand their roles and support operations of weather and climate. This paper investigates the sensitivity of a downscaling dynamic precipitation model in predicting the intraseasonal oscillations observed in the northern sector of Northeast Brazil (SNNEB - 45°W-37ºW and 2ºS-12°S) during the period from 1974 to 2000. The results showed that rainfall was simulated on SNNEB explained more than 70% of the variability of rainfall observed in the quarter February to April in this region. Statistical of averages, standard deviations and percent this quarter, in this region in years of climatic contrasts in the Oceans Pacific and Atlantic Tropical were also well captured by the precipitation simulated by downscaling. Spectral analysis with the use of wavelets showed that dynamic downscaling has the potential to reproduce observed spectral peaks of precipitation in SNNEB scales up to 8 days and the scales between 64 and 128 days for the period January 1 to June 30.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho é determinar a interação em termos de ozônio e seus precursores, entre duas regiões metropolitanas do Estado de São Paulo: A Região Metropolitana de Campinas (MRC) e a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com diferentes características e dimensões. A fim de descrever a interação entre estas duas regiões, foi utilizado o modelo fotoquímico Euleriano 3-D CIT com uma nova abordagem para o tratamento de regiões metropolitanas em São Paulo, vez que a maioria dos estudos anteriores tratava-as como áreas individuais considerando a contribuição de outras áreas somente como condições de contorno. Os resultados das simulações fotoquímicas mostraram que as concentrações de ozônio na MRC estão associadas às emissões locais e ao transporte de ozônio e precursores da RMSP, demonstrando o significante impacto da megacidade nas vizinhanças e a importância das condições meteorológicas e topográficas no transporte de poluentes das fontes locais para regiões distantes.

Resumo em Inglês:

The aim of this work is to determine the interaction in terms of ozone transport between two metropolitan regions of São Paulo State: The Metropolitan Region of Campinas (MRC) and Metropolitan Region of São Paulo (MRSP), with different characteristics and dimensions. In order to describe the interaction between both regions, 3-D Eulerian photochemical CIT model was used with a new approach for São Paulo regions since most previous studies deal with individual areas considering the contribution of other areas only as boundary conditions. The results from the photochemical simulations showed that the ozone concentration in the MRC is associated to local emissions and the transport of ozone and its precursors from the MRSP, demonstrating the significant impact of a megacity in its neighborhood and the importance of meteorological and topography conditions in the transport of air pollutants from the local source to distant regions.

Resumo em Português:

O ozônio tem um papel muito importante na natureza devido as suas características como um filtro natural da radiação solar ultravioleta. Portanto, é pertinente para a comunidade científica compreender todos os fatores de influência natural envolvendo ozônio ao longo das séries temporais de grande porte. Neste trabalho, uma reconstrução da série temporal do ozônio obtido pelo espectrofotômetro Brewer 1994-2008 no Observatório Espacial do Sul (29 º S, 53 º W) - Sul do Brasil é apresentado. Os dados do TOMS-OMI foram usados para completar os dias sem dados, onde um coeficiente de correlação entre TOMS-OMI e Brewer é aceitável, em torno de r=0,89. Além disso, foi aplicada a análise de ondeletas para determinar a evolução temporal das frequências e das amplitudes. Os resultados apontam um período de 365 dias (ou 1 ano) para a variação sazonal do ozônio, um período de 600 dias para uma possível influência QBO e dois períodos, um de 2000 e outro de 4.000 dias referentes ao segundo harmônico do ciclo solar de 11 anos e 11 Ciclo de ano solar.

Resumo em Inglês:

Ozone plays a very important role in the nature due its characteristics as a natural filter of ultraviolet solar radiation. Thus, it is pertinent for the scientific community to understand all natural influence factors involving ozone along with a large time series. In this work, a reconstruction of ozone time series obtained by Brewer spectrophotometer from 1994 to 2008 at the Southern Space Observatory (SSO) - 29ºS, 53ºW - Southern Brazil is presented. TOMS-OMI data were used to follow the days without data, where a coefficient of correlation between TOMS-OMI and Brewer is acceptable around r = 0.89. Besides, wavelet analysis to determine the temporal evolution of the frequencies and the amplitudes was applied. Moreover, wavelet analysis aiming to determine the temporal evolution of the frequencies and the amplitudes was performed. The results pointed a period of 365 days (1 yr) for the seasonal variation of ozone, of 600 days attributed for a possible QBO influence and two periods of 2000 and other 4000 days regarding possibly to the second harmonic of the 11-year solar cycle.

Resumo em Português:

Dados meteorológicos e simulações numéricas de alta resolução foram usados para estimar campos espaciais na região leste da Amazônia onde se situam a Floresta e a Baía de Caxiuanã, no Estado do Pará. O estudo foi feito para o período de Novembro de 2006, quando foi realizado o experimento de campo COBRA-PARÁ. Análises de imagens do sensor MODIS mostram a ocorrência de vários fenômenos locais como avenidas de nuvens, sistemas convectivos precipitantes, e importante influência das interfaces entre a floresta e as superfícies aquáticas. Simulações numéricas para o dia 7 de novembro de 2006 mostraram que o modelo representou bem as principais variáveis meteorológicas. Os resultados mostram que a Baía de Caxiuanã provoca importante impacto nos campos meteorológicos adjacentes, principalmente, através da advecção pelos ventos de nordeste que induzem a temperaturas do dossel mais frias a oeste da baía. Simulações de alta resolução (LES) produziram padrões espaciais de temperatura e umidade alinhados com os ventos durante o período diurno e mudanças noturnas causadas principalmente pela presença da baía e chuvas convectivas. Correlações espaciais entre os ventos de níveis médios e os fluxos verticais de calor latente mostraram que existe uma mudança de correlações negativas para as primeiras horas do dia passando para correlações positivas para o período da tarde e início da noite.

Resumo em Inglês:

Meteorological data and high resolution numerical simulations were used to estimate spatial fields in eastern Amazonia where is located the Forest and the Bay of Caxiuanã. The study were performed for the period of November 2006, when occurred the field experiment COBRA-PARA. Analysis of the MODIS sensor from the Terra Satellite images show the occurrence of various phenomena such as local cloud streets, precipitating convective systems and an important influence of the interfaces between the forest and water surfaces. Numerical simulations for November 7, 2006 showed that the model represented well the major meteorological processes. The results show that the Caxiuanã Bay causes significant impact on adjacent meteorological fields mainly through advection by the northeast winds that induce to colder canopy temperature to the west of the bay and convective rainfall. Simulations with high resolution (LES) produced spatial patterns of temperature and humidity aligned with the winds during the daytime, and at nighttime the patterns are influenced mainly by the presence of the bay. Correlations between the mid-level winds and the latent heat fluxes showed that there is a change from negative correlations for the early hours to positive correlations for the afternoon and early evening.