Revista Brasileira de Meteorologia, Volume: 34, Issue: 1, Published: 2019
  • Aplicação da Distribuição Nakagami na Análise de Dados de Precipitação Artigo

    Mazucheli, Josmar; Emanuelli, Isabele Picada

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho da distribuição Nakagami na análise de séries de precipitação mensal, ao longo de vários anos, visando à seleção de uma distribuição útil para o planejamento e gestão de atividades dependentes dos índices de precipitação na Região Sul do Brasil. Para tanto, compara-se a mesma com cinco distribuições alternativas: Weibull, Gama, Log-Normal, Log-Logística e Inversa-Gaussiana. Foram utilizadas séries históricas de 33 estações meteorológicas observadas entre janeiro de 1970 a dezembro de 2014, totalizando 396 séries (33 estações × 12 meses). Para a escolha da distribuição, que forneceu o melhor ajuste, foram utilizados os valores dos critérios de informação de Akaike, de Kolmogorov-Smirnov, de Anderson-Darling e de Cramér-von Mises. Segundo estes critérios se encontrou que as distribuições Nakagami e Weibull foram selecionadas o maior número de vezes (Nakagami: 146 vezes e Weibull: 100 vezes). Embora a distribuição Nakagami não seja muito utilizada, na descrição de dados de precipitação, recomenda-se sua utilização na descrição do comportamento da pluviosidade mensal como alternativa para distribuições tradicionalmente utilizadas.

    Abstract in English:

    Abstract This research had as its objective evaluating if Nakagami distribution achieves in precipitation data analysis, by considering monthly data series over several years, in an attempt to select a useful distribution that helps in the management and administration of those activities that depends on Southern Brazil precipitation index. For this purpose Nakagami distribution was compared with five alternatives: Weibull, Gamma, Log-Normal, Log-Logistic e Inverse-Gaussian. In the analysis, data series belonging to 33 weather stations between January 1970 and December 2014 were used, amounting 396 data series (33 weather × stations 12 months). In order to choose the best distribution were used the Akaike Information, the Kolmogorov-Smirnov, then Anderson-Darling and the Cramér-von Mises criterions. According to these criterions, it can be found that Nakagami and Weibull distributions were selected the greatest number of times (Nakagami: 146 times and Weibull: 100 times). Even though Nakagami distribution is not too used in rain precipitation data description, we recommend its application in the description of monthly precipitation behavior as an alternative of distributions that have been traditionally applied.
  • Avaliação de Parametrizações de Camada Limite Planetária do Modelo WRF na Costa Norte do Nordeste do Brasil Artigo

    Sousa, Natanael Vieira de; Silva, Adaiana Francisca Gomes da; Fisch, Gilberto Ferno; Leal, João Bosco Verçosa; Lyra, Roberto Fernando da Fonseca; Silva, Emerson Mariano da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar duas simulações do modelo WRF que diferem em sua parametrização da Camada Limite Planetária (CLP). Foram utilizados dados de 72 radiossondas lançadas em Fortaleza (CE) entre 5 e 25 de Abril de 2011 nos horários sinóticos. A altura da CLP foi a variável avaliada e os valores observados, calculados pelo método do gradiente vertical da temperatura potencial, foram de 245±28 m para o período noturno e de 925±63 m para o período diurno. As parametrizações de CLP avaliadas foram Asymmetric Convective Model V2 e Mellor Yamada Nakanish and Niino 2.5. O desempenho destas foi avaliado por comparação estatística com dados observados, utilizando-se o Erro Médio Absoluto (EMA) e o índice refinado de concordância de Willmott (dr). Para a ACM2 obtiveram-se valores de EMA iguais a 282 m e 519 m e dr de 0,53 e 0,37, respectivamente, para os períodos noturno e diurno. Com MYNN2,5, foram encontrados valores de EMA entre 312 m e 266 m, com dr entre 0,59 e 0,56 para os períodos noturno ediurno, respectivamente. A parametrização MYNN2,5 mostrou-se mais eficiente, considerando ambas as métricas. No entanto, somente para 00UTC, a ACM2 apresentou melhor desempenho.

    Abstract in English:

    Abstract This work aims to evaluate two simulations of the WRF model that differ in their parameterization of the Planetary Boundary Layer (PBL). For this goal, we have used data from 72 radiosondes launched in Fortaleza (CE) between April 5th to 25th of 2011 in the synoptic times. The PBL height was the evaluated metric and the observational data were calculated through the vertical potential temperature method, obtaining 245±28 m for nighttime and 925±63 m for daytime. The Asymmetric Convective Model V2 (ACM2) and the Mellor Yamada Nakanish and Niino 2.5 (MYNN2.5) PBL parameterizations have been evaluated. The skills of these parameterizations were evaluated by statistical comparison with observational data through Mean Absolute Error (MAE) and the refined Willmott’s index of agreement (dr). For ACM2, MAE was 282 m and 519 m and dr was 0.53 and 0.37 for the nighttime and daytime periods, respectively. In the MYNN2.5 simulation, MAE values were found between 312 and 266 m, with dr between 0.59 and 0.56 for the nighttime and daytime, respectively. At 06, 12 and 18 UTC, MYNN2.5 was better, considering both metrics. However, ACM2 presented better performance only at 00 UTC.
  • Propriedades Multifractais da Temperatura do Ar Diária no Nordeste do Brasil Artigo

    Santos, André Luis Santana; Silva, Hérica Santos da; Silva, José Rodrigo Santos; Stosic, Tatijana

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A investigação da dinâmica das variáveis climáticas fornece informações importantes sobre a sua variabilidade espaço-temporal. Compreender esses processos é fundamental para o desenvolvimento de modelos climáticos que sirvam de base para a análise de cenários futuros e para a previsão das mudanças climáticas. Neste trabalho, analisaram-se as propriedades multifractais das séries diárias de temperatura do ar no Nordeste do Brasil, registradas no período de 1990 a 2015, em 94 estações meteorológicas distribuídas na região. Aplicou-se o método Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA), que foi desenvolvido para quantificar correlações de longo alcance em séries temporais multifractais. Os resultados mostraram que o processo que gera a variabilidade da temperatura do ar segue a dinâmica multifractal, com maior influência do componente sazonal. Observou-se, além disso, uma autocorrelação persistente, com maior persistência na proximidade da Linha do Equador. O grau de multifractalidade indicado pela largura do espectro multifractal varia de acordo com a classificação climática da região. A multifractalidade mais forte foi observada na Zona da Mata e no Agreste. Nesse sentido, os resultados indicam que uma longa memória em séries temporais da temperatura do ar média diária do Nordeste brasileiro deve ser modelada como um processo multifractal e pode contribuir para o desenvolvimento de modelos climáticos regionais mais confiáveis.

    Abstract in English:

    Abstract The investigation of the dynamics of climatic variables provides important information about their spatio-temporal variability. Understanding these processes is fundamental for the development of climate models that serve as a basis for analysis of future scenarios and prediction of climate change. In this work, we analyze multifractal properties of daily air temperature series in Northeast Brazil recorded during the period 1990 to 2015, in 94 meteorological stations distributed over the region. We applied the Multifractal Detrended Fluctuation Analysis (MF-DFA) method that was developed to quantify long-range correlations in multifractal time series. The results show that the process that generates the variability of the air temperature follows the multifractal dynamics, with greater influence of the seasonal component. A persistent auto-correlation was observed, with stronger persistence in the proximity of the equator. The degree of multifractality indicated by the width of the multifractal spectrum varies according to the climatic classification of the region. The strongest multifractality was observed in the Mata and Agreste Zone. The results indicate that long memory in time series of the daily average air temperature of the Brazilian Northeast should be modeled as a multifractal process and may contribute to the development of more reliable regional climate models.
  • Influência dos Elementos Meteorológicos Sobre o Comportamento do Fogo Artigo

    Torres, Fillipe Tamiozzo Pereira; Silva, Milton Ribas da; Lima, Gumercindo Souza

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Os incêndios florestais geram problemas em diversas escalas em todos os ecossistemas. é amplamente reconhecido que quanto mais se entender sobre o comportamento do fogo e sua resposta às condições ambientais, mais acertadas serão as decisões sobre a gestão dos incêndios. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento do fogo e suas correlações com os fatores ambientais associados ao clima. Queimas controladas de quatro parcelas por dia, em diferentes horários, e definidas ao acaso, foram realizadas durante 80 dias entre 01/07/2016 e 30/11/2016. O teor de umidade foi o parâmetro mais importante da inflamabilidade dos combustíveis e nas variáveis do comportamento do fogo. A umidade do material combustível reflete as condições atmosféricas e pode variar mais rápida e diretamente com aquelas do comportamento do fogo. A temperatura do ar foi o elemento mais correlacionado com a intensidade do fogo embora não teve correlação alguma com a velocidade de propagação. A variação dos resultados deste com os de outros estudos mostram a importância de se entender o comportamento do fogo em nível local.

    Abstract in English:

    Abstract Forest fires generate problems at various scales in all ecosystems. It is widely recognized that the more you understand about fire behavior and its response to environmental conditions, the better the decisions about fire management. The objective of this study was to evaluate the behavior of fire and its correlations with environmental factors associated with climate. Controlled burnings of four plots per day, at different times and defined at random, were carried out during 80 days between 07/01/2016 and 11/30/2016. The moisture content was the most important parameter of the flammability of the fuels and the variables of the behavior of the fire. The moisture of the combustible material reflects the atmospheric conditions and can vary more quickly and directly with those of the fire behavior. The air temperature was the most correlated element with the fire intensity although it did not have any correlation with the rate of spread. The variation of the results of this with those of other studies show the importance of understanding fire behavior at the local level.
  • Caracterização dos Diferentes Tipos de El Niño e seus Impactos na América do Sul a Partir de Dados Observados e Modelados Artigo

    Viegas, Juarez; Andreoli, Rita Valéria; Kayano, Mary Toshie; Candido, Luiz Antonio; Souza, Rodrigo Augusto Ferreira de; Hall, Denisi Holanda; Souza, Aline Corrêa de; Garcia, Samia Regina; Temoteo, Gleice Guerreiro; Valentin, Wanda Isabella Diógenes

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Estudos recentes têm apontado para a existência de dois tipos de eventos de El Niño (EN): EN do Pacífico oriental ou Canônico (EP, sigla em inglês) e EN do Pacífico Central ou Modoki (CP, sigla em inglês). Neste estudo, foram utilizados dados observados e de três modelos do Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) para avaliar o impacto dos dois tipos de EN na precipitação da América do Sul desde o trimestre de Junho-Agosto do ano inicial do evento até Março-Maio do ano seguinte. O modelo do Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-CM5) apresentou o melhor desempenho para reproduzir os padrões anômalos observados de TSM para os tipos de EN CP e EP. O padrão anômalo da precipitação observada associado a eventos EN foi mais marcante durante o verão austral. No caso do EN EP, tal padrão caracterizou-se por precipitação acima (abaixo) da normal no sudeste (norte/noroeste) da América do Sul. Este padrão foi reproduzido pelos modelos CNRM-CM5 e Hadley Centre Global Environmental Model (HadGEM2-ES). O Max Plank Institute Earth System model (MPI-ESM-LR) reproduziu a redução de chuva no norte, porém não reproduziu o aumento anômalo no sudeste e redução no noroeste do continente. No caso do EN CP, o impacto observado nas chuvas da América do Sul durante o verão caracterizou-se por escassez (excesso) no norte/no­roeste (sudeste). Este padrão foi reproduzido pelos modelos, entretanto, os modelos HadGEM2-ES e MPI-ESM-LR mostraram índices pluviométricos no nordeste do Brasil menores do que os observados. As diferenças na representação dos padrões de teleconexões em resposta ao EN explicam as diferenças entre os padrões simulados.

    Abstract in English:

    Abstract Recent studies have pointed out to the existence of two El Niño (EN) types: Eastern Pacific or Canonical (EP) EN and Central Pacific or Modoki (CP) EN. In the present study, the observed and simulated data in three models of the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) were used to evaluate the impacts of two EN types on the South American precipitation from June-August of the EN onset year to March-May of the following year. The Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-CM5) model presented a better performance in reproducing the observed SST anomaly patterns for the CP and EP EN types. The observed precipitation anomaly pattern associated with the EN events was better represented during the austral summer. In the case of the EP EN, such pattern features wetness (dryness) in southeastern (northern-northwestern) South America. The CNRM-CM5 and Hadley Centre Global Environmental Model (HadGEM2-ES) models reproduced this pattern. The Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM-LR) model reproduced the dryness over northern, but not the rainfall increasing in southeastern and the rainfall reduction in northwestern of the continent. In the case of the CP EN, the observed impact on the South Ame­rican rainfall during the austral summer featured rainfall scarcity (excess) in northern and northwestern (southeastern) South America. The models reproduced this pattern, however, the HadGEM2-ES and MPI-ESM-LR models showed lower rainfall over northeastern Brazil than the observed one. The EN teleconnection differences explain the differences of the simulated patterns.
  • Balanço de Energia, Emissão Foliar e Eficiência do Uso da Radiação pela Cana-de-Açúcar em Cultivo sem e com Palhada Artigo

    Silva, Thieres George Freire da; Souza, Carlos André Alves de; Moura, Magna Soelma Beserra de; Marin, Fabio Ricardo; Carvalho, Herica Fernanda de Sousa; Leitão, Mario de Miranda Vilas Boas Ramos; Galvíncio, Josiclêda Domiciano

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Nas últimas décadas houve mudança no sistema de colheita e manejo da palhada em canaviais de todo o Brasil, visando atender a legislação vigente e reduzir custos. A deposição de resíduos culturais sobre o solo, contudo, modifica as ca­rac­terísticas micrometeorológicas do ambiente. Este trabalho reporta um estudo conduzido em Juazeiro-BA, para avaliar o efeito da manutenção da palhada no balanço de energia, emissão foliar e eficiência do uso da radiação da cana-de-açúcar. Medidas micrometeorológicas e da cultura foram feitas entre setembro de 2015 e julho de 2016. A magnitude e sazonalidade dos fluxos de calor latente, sensível e no solo foram afetadas pela presença da palhada (p<0,0001) com alteração na partição do LE/Rn de 84% para 64%, do H/Rn de 12% para 35% e do G/Rn de 4% para 2%, nessa ordem, para o cultivo sem e com palhada. A temperatura do ar foi maior no cultivo com palhada após o fechamento do dossel, enquanto, a umidade relativa do ar foi acrescida apenas nos primeiros meses. A modificação do microclima por causa da manutenção da palhada em campo alterou a velocidade de emissão foliar da cana-de-açúcar, mas, pouco afetou a eficiência do uso da radiação (~ 2,51 g MJ-1).

    Abstract in English:

    Abstract In recent decades there has been a change in the system of harvesting and management of straw in sugarcane fields all over Brazil, aiming to comply with current legislation and reduce costs. The crop residues deposition on the soil, however, modifies the micrometeorological characteristics of the crop environment. This work reports a study conducted in Juazeiro-BA to evaluate the effect of field straw maintenance on the energy balance, development and radiation use efficiency by sugarcane. Micrometeorological and crop measurements were made between September 2015 and July 2016. The magnitude and seasonality of the latent, sensible and soil heat fluxes were affected by the presence of straw (p < 0.0001) with a change in the LE/Rn from 84% to 64%, H/Rn from 12% to 35% and G/Rn from 4% to 2%, in that order, for the cultivation without and with straw. The air temperature was higher in the straw crop after the canopy closure, while the air relative humidity was increased only in the first months. The modification of the microclimate due to the maintenance of the straw altered the leaf emission speed of the sugarcane, but little affected the radiation use efficiency by crop (~ 2.51 g MJ-1).
  • Trends in Crop Reference Evapotranspiration and Climatological Variables Across Ceará State – Brazil Article

    Paulino, Virginia Ellen do Nascimento; Studart, Ticiana Marinho de Carvalho; Campos, José Nilson B.; Pestana, Carlos J.; Luna, Renata Mendes; Alves, José Maria Brabo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A irrigação representa uma parte substancial na demanda de água mundial. Em âmbito global, a retirada para a agricultura é de 69%. A irrigação é necessária para compensar o déficit em evapotranspiração (ET) devido à precipitação insuficiente. O conhecimento dos impactos das mudanças climáticas em variáveis meteorológicas que afetam a ET é importante para adaptação às mudanças no clima. Este artigo analisa tendências em variáveis meteorológicas e na evapotranspiração de referência (ET0), em oito estações climatológicos no estado do Ceará, Brasil. Foram aplicados os testes de Mann-Kendall e regressão linear. Os resultados indicam tendência positiva, estatisticamente significativa, na temperatura máxima do ar, em cinco de oito estações. A temperatura mínima do ar mostrou tendência positiva em três estações. A velocidade do vento, as horas de insolação e a umidade relativa apresentaram tendências positivas e negativas. Estes padrões impactaram a ET0 em três estações. A tendência crescente em ET0 decorre do aumento detectado na temperatura máxima e na temperatura mínima do ar, não totalmente compensado pela diminuição na velocidade do vento e na umidade relativa. Estes resultados apontam para aumento da demanda para irrigação nas próximas décadas sobre na bacia do rio de Jaguaribe.

    Abstract in English:

    Abstract Irrigation has a substantial share in total world water demand. At the global level, the withdrawal ratio for agriculture is 69 percent. Irrigation is necessary to compensate evapotranspiration (ET) deficit due to insufficient precipitation. Knowing the impacts of climatic changes on meteorological variables that directly affect the ET is important for successful climate adaptation. This paper analyzes annual trends in measured meteorological variables and in the crop reference evapotranspiration (ET0), at eight climatological stations in Ceará State, Brazil. Two statistical tests for trend analysis were used - Mann-Kendall and linear regression. The results indicate positive trend, statistically significant, in the maximum air temperature in five of eight stations. Minimum air temperature showed positive trend in three stations. Wind speed, sunshine hours and relative humidity presented positive and negative trends. These irregular patterns directly impacted ET0 in three stations. It seems that the increasing trend in ET0 was probably due to a significant increase detected in maximum temperature and minimum air temperature, not fully offset by the decrease in wind speed and relative humidity. The warning from these results is that water demand for irrigation is expected to significantly increase over the next decades on in Jaguaribe River Basin.
  • Evolução Espaço-Temporal do Risco de Degradação da Cobertura Vegetal de Petrolina-PE Artigo

    Silva, Douglas Alberto de Oliveira; Lopes, Pabrício Marcos Oliveira; Moura, Geber Barbosa de Albuquerque; Silva, Ênio Farias de França e; Silva, Jhon Lennon Bezerra da; Bezerra, Alan Cezar

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A disponibilidade de imagens de satélites em diferentes resoluções espacial, temporal, radiométrica e espectral estão sendo empregadas para monitorar grandes áreas dos diversos biomas existentes no mundo. O monitoramento por imagens orbitais possibilita detectar, analisar e inferir sobre alterações da superfície da Terra provocadas por processos na­turais ou antrópicos. Objetivou-se com o presente estudo monitorar e analisar a evolução espacial e temporal na ocupação e uso da terra no Município de Petrolina, Pernambuco, Brasil, utilizando-se dados de superfície e imagens do Landsat-8, para os anos de 2013 a 2015. Técnicas de sensoriamento remoto foram utilizadas para estimar o índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), albedo da superfície (α) e índice de Desvio Padrão Móvel (MDSI). A técnica de detecção de mudança e a classificação por árvore de decisão baseadas em regras predefinidas no NDVI, albedo e MDSI foram aplicadas para inferir sobre ocupação e uso da terra. Os resultados mostraram que os índices de vegetação e as técnicas de monitoramento da degradação e detecção de mudanças identificaram satisfatoriamente o comportamento da vegetação circundante no Município de Petrolina, destacando-se como indicadores de áreas em processo de degradação no semiárido. Conclui-se que a técnica de detecção de mudança e classificação por árvore de decisão foram eficientes na identificação de áreas antropizadas durante o período de estudo.

    Abstract in English:

    Abstract The availability of satellite images at different spatial, temporal, radiometric and spectral resolutions is being used to monitor large areas of the various biomes in the world. The orbital image monitoring allows to detect, analyze and infer about changes in the surface of the Earth caused by natural or anthropic processes. The objective of this study was to monitor and analyze spatial and temporal evolution in land use and occupation in the Municipality of Petrolina, Pernambuco, Brazil, using surface data and Landsat-8 images for the years 2013 to 2015. Remote sensing techniques were used to estimate Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), surface albedo (α) and Mobile Standard Deviation Index (MDSI). The technique of detection of change and the classification by decision tree based in predefined rules in the NDVI, MSDI and surface albedo were applied to infer about occupation and land use. The results showed that the vegetations indexes and degradation monitoring and change detection techniques satisfactorily identified the behavior of the surrounding vegetation in the Municipality of Petrolina, highlighting the indicators of degraded areas in the semiarid region. It was concluded that the technique of detection of change and classification by decision tree were efficient in the identification of anthropic areas during the three years studied.
  • Propuesta de Método de Cálculo de Presión para un Modelo de Intensidad de Potencial Artigo

    Alvarez, José Carlos Fernández; Rodríguez, Oscar Díaz; Alarcón, Albenis Pérez

    Abstract in Spanish:

    Resumen Se propone un método para el cálculo de la presión mínima central en un modelo de intensidad potencial de ciclones tropicales determinado a partir del perfil radial de viento de Willoughby, lo que garantiza una relación físicamente directa entre la presión mínima central y la velocidad máxima del viento en superficie. Se observó que el modelo para los huracanes más intensos de la cuenca atlántica mantuvo una incertidumbre de un valor máximo de 6 hPa, pudiéndose apreciar valores de presión muy cercanos a la realidad. Se comprobó para los huracanes menos intensos la capacidad de simular la presión mínima central y la velocidad máxima del viento en superficie dentro de un rango muy cercano a los valores reales.

    Abstract in English:

    Abstract A method for calculating the minimum central pressure in a model of potential intensity of tropical cyclones determined from the Willoughby wind profile, which provides a physically direct relationship between the central minimum pressure and the maximum wind speed in the surface is proposed. It was observed that the model for the most intense hurricanes of the Atlantic basin maintained an uncertainty of a maximum value of 6 hPa. Values of pressure very close to the reality were noticed. It was checked the ability to simulate the minimum central pressure and the maximum surface wind speed for less intense hurricanes within very close range to the actual values.
  • Análise das Simulações do PMIP3 Sobre o Nordeste Brasileiro Para o Período Pré-Industrial e Holoceno Médio Artigo

    Dias, Tyhago Aragão; Costa, Alexandre Araújo; Sousa, Francisco de Assis; Silveira, Cleiton da Silva

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho mostra uma analise das simulações obtidas no banco de dados do PMIP3 (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project Phase IIII) para o período pré-industrial com os dados observados pelo CMAP (Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation) e Climatic Reserch Unit (CRU) para a precipitação pluviométrica em mm/mês e os dados de reanálise do NCEP/NCAR para a temperatura do ar a 2 m acima da superfície em graus Celsius, para as região do Nordeste Brasileiro (NEB) (46° W - 34° W; 16° S - 2° S), a fim de encontrar um conjunto de modelos com representação realista do clima do presente. Em seguida, uma comparação é feita entre os resultados das simulações desses modelos para o período pré-industrial (PI) e o Holoceno médio (HM, ~6.000 anos atrás), a fim de identificar possíveis mudanças climáticas entre esses períodos sobre a América do Sul. Esses modelos do PMIP3 sugerem que houve diferenças importantes entre o clima atual e o do Holoceno Médio no que diz respeito à intensidade da monção da América do Sul (monção mais fraca no HM do que no presente).

    Abstract in English:

    Abstract The present work shows a comparison between simulation data from PMIP (Paleoclimate Modelling Intercomparison Project Phase III) for the pre-industrial climate against observations from CMAP (Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation) and Climatic Reserch Unit (CRU) for precipitation and reanalysis data from NCEP/NCAR for the 2 m air temperature over the following regions: Northeast Brazil (NEB) (46° W - 34° W: 16° S - 2° S), in order to find a subset of models with a realistic representation of current climate. Following, a comparison was done between results for the pre-industrial (PI) period and the mid-Holocene (MH, ~6.000 years before present), with the objective of identifying possible climatic changes between those two periods over South America. Among the twenty-two models in PMIP3 dataset, ten models were selected for analysis, since the show, for the pre-industrial period, a better representation of observed features, such as the annual cycle over the regions and spatial patterns typical of the current climatology of South America. Those PMIP3 models suggest that current climate and MH climate exhibit important differences regarding the intensity of the South America monsoon system (weaker MH monsoon compared to present).
  • Análise do Desempenho do Modelo WRF num Episódio de Vento Intenso e Persistente num Grande Reservatório Tropical Artigo

    Pellegrini, Cláudio C.; Araujo, Caio C.S.; Reis, André; Pimenta, Felipe M.; Assireu, Arcilan T.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O presente estudo apresenta uma aplicação do modelo de mesoescala WRF à simulação de um episódio de vento intenso e persistente que ocorre com frequência irregular no reservatório de Guapé, MG. Tal evento altera a rotina da população na região, fazendo com que, por exemplo, a embarcação que faz a travessia entre as cidades de Guapé e Capitólio interrompa o serviço. Durante um destes episódios, ocorrido em 22 de setembro de 2016, foram realizadas medidas utilizando um LIDAR Zephir ZP300 e uma torre anemométrica, e estes dados foram posteriormente utilizados para validar as simulações. Para a avaliação dos resultados, foram comparadas pressão, temperatura, umidade e velocidade do vento simuladas e observadas. A análise dos perfis verticais de velocidade simulados sugere a presença de um jato de baixos níveis, posicionado em torno de 500 m acima da superfície, gerado por um gradiente de temperatura pós-frontal, cuja parte inferior teria sido acelerada pelo relevo e pela variação de rugosidade superficial terra-água. Mais estudos encontram-se atualmente em andamento para que se possa sugerir à população e às autoridades locais algum tipo de ação preventiva.

    Abstract in English:

    Abstract This study presents an application of the WRF mesoscale model to the simulation of an intense and persistent wind episode that occurs with irregular frequency in the Guapé reservoir, MG. Such an event changes the routine of the residents, forcing for example, the ferryboat between the cities of Guapé and Capitólio to interrupt the service. During one of these episodes, occurred on September 22th, 2016, measurements were made using LIDAR Zephir ZP300 and an anemometric tower, and these data were later used to validate the simulations. For the evaluation of the results, simulated and observed pressure, temperature, humidity and wind velocity were compared. The analysis of the simulated vertical velocity profiles suggests the presence of a low level jet, positioned around 500 m above the surface, generated by a post-frontal temperature gradient, whose lower part would have been accelerated by the topography and by the variation of the surface roughness following the land-water interface. More studies are currently under way to suggest to the population and local authorities some kind of preventive action.
  • Analysis of the Relationship Between the Average Rainfall of Orós Reservoir, Brazil - Ceará, and the PDO and AMO Indexes Through Changepoint Analysis and Wavelet Transform Artigo

    Rocha, Renan Vieira; Souza, Francisco de Assis de; Silva, Samiria Maria Oliveira da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Os riscos de extremos hidrológicos para um local ou região estão associados aos modos de variação do clima, em suas diversas escalas temporais. A compreensão da variabilidade de baixa frequência ganha uma elevada importância em regiões onde eventos de seca são frequentes, por estar associada a longos períodos de secas consecutivas. O presente artigo analisou a relação entre a precipitação média da bacia a montante da estação fluviométrica de Iguatu, com os índices PDO e AMO (Pacific Decadal Oscillation e Atlantic Multidecadal Oscillation) através das metodologias de Análise de changepoint, Transformada de Ondeletas (TO), Transformada de Ondeletas Cruzadas (XTC) e Análise da Coerência das Ondeletas (WTC). Essa estação mensura as vazões afluente ao reservatório de Orós, um dos principais do Estado do Ceará (Brasil). A precipitação média da bacia foi obtida a partir de dados de pluviômetros. Os resultados permitiram estabelecer uma relação entre a precipitação da região e os índices PDO e AMO, indicando que um modelo baseado nos índices pode ter alguma capacidade preditiva do comportamento da precipitação local. Nota-se também que períodos com fases simultaneamente positivas (negativas) da PDO e da AMO resultam em um comportamento mais previsível das precipitações da região, com valores abaixo (acima) do normalmente esperado.

    Abstract in English:

    Abstract The risks of hydrological extremes for a location or region are associated with modes of climate variation, at their various time scales. The understanding of low frequency variability gains a high importance in regions where drought events are frequent, due to its association with long periods of consecutive droughts. This paper analyzed the relationship between the average rainfall of the Iguatu station, to the PDO (Pacific Decadal Oscillation) and AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) indexes, through the methodologies of Changepoint Analysis, Wavelet Transform (TO), Cross Wavelet Transform (XTC) and Wavelet Coherency Analysis (WTC). This station measures the inflow of the Orós reservoir, one of the most important in the state of Ceará (Brazil). The average rainfall of the basin was obtained from data of rain gauges. The results allowed to establish a relationship between the precipitation of the region and the PDO and AMO indexes, indicating that a model based on the indexes may have some predictive capacity for the local precipitation behavior. It is also noted that periods with simultaneously positive (negative) phases of the PDO and the AMO results in a more predictable behavior of the region’s precipitation, with values below (above) the normally expected.
  • Monitoramento de Longo Prazo e Climatologia de Campos Estratosféricos quando da Ocorrência dos Eventos de Influência do Buraco de Ozônio Antártico sobre o Sul do Brasil Artigo

    Peres, Lucas Vaz; Pinheiro, Damaris Kirsch; Steffenel, Luiz Angelo; Mendes, David; Bageston, José Valentin; Bittencourt, Gabriela Dornelles; Schuch, André Passáglia; Anabor, Vagner; Leme, Neusa Maria Paes; Schuch, Nelson Jorge; Bencherif, Hassan

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O monitoramento de longo prazo dos eventos de Influência do Buraco de Ozônio Antártico sobre o Sul do Brasil foi realizado no período de 35 anos entre 1979 e 2013 e calculada a climatologia e anomalias dos campos estratosféricos quando de sua ocorrência. Para isso, foram analisados os dados da coluna total de ozônio (CTO) obtidos através de Espectrofotômetros Brewer, instalados no Observatório Espacial do Sul - OES/CRS/INPE - MCTIC (29,4 °S; 53,8 °O; 488,7 m) e pelos instrumentos de satélite Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) e Ozone Monitoring Instrument (OMI), além de parâmetros da reanálise II do NCEP/DOE (National Centers for Environmental Prediction/ Departament of Energy) e trajetórias retroativas do modelo HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory). A metodologia empregada mostrou-se eficaz na identificação de 62 eventos com uma redução média de -9,35 ± 2,93% no conteúdo de ozônio. Além disso, foi realizada a identificação do padrão de circulação estratosférica através de campos médios e anomalias da vorticidade potencial, vento e temperatura para os dias de ocorrência do fenômeno, sendo observado um padrão de deslocamento de onda, embebida dentro de uma ampla região de circulação ciclônica, com ventos predominantemente de sul é advectado em direção ao Sul do Brasil.

    Abstract in English:

    Abstract The long-term monitoring of Influence of the Antarctic Ozone Hole over South of Brazil events was carried out for the period of 35 years between 1979 and 2013 and the climatology and anomalies of the stratospheric fields were calculated when this type of phenomenon occurred. For this, the data of the total ozone column (TOC) was obtained by Brewer Spectrophotometers, installed at the Southern Space Observatory - SSO / CRS / INPE - MCTIC (29.4 °S, 53.8 °W, 488, 7 m) and the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and Ozone Monitoring Instrument (OMI) satellite instruments, as well as the reanalysis II of the NCEP / DOE (National Centers for Environmental Prediction / Department of Energy) and retroactive trajectories by HYSPLIT ( HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) model. The methodology used was effective in identifying 62 events with a mean reduction of -9.35 ± 2.93% in the ozone content. In addition, the stratospheric circulation pattern was identified through mean fields and anomalies of potential vorticity, wind and temperature for the occurrence days of the phenomenon, with a wave displacement pattern embedded within a wide cyclonic circulation region, with predominantly southern winds is advected toward the south of Brazil.
Sociedade Brasileira de Meteorologia Av. dos Astronautas, 1758 - Jardim Granja, 12227-010 - São José dos Campos - SP - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: rbmet@rbmet.org.br