Acessibilidade / Reportar erro
Revista Brasileira de Meteorologia, Volume: 35, Número: 1, Publicado: 2020
  • Mapeamento de Chuvas Intensas para o Estado do Tocantins Artigo

    Silva Neto, Virgilio Lourenço; Viola, Marcelo Ribeiro; Mello, Carlos Rogério; Alves, Marcos Vinicius Giongo; Silva, Demetrius David; Pereira, Silvio Bueno

    Resumo em Português:

    Resumo Este estudo teve como objetivo mapear chuvas intensas com durações de 10, 30, 720 e 1440 minutos, associadas aos tempos de retorno de 10, 50 e 100 anos, para o Estado do Tocantins. Foram aplicadas séries históricas de 95 postos pluviométricos localizados no Estado do Tocantins e proximidades, com período padronizado de 1983 a 2013. Foi conduzido um estudo geoestatístico, avaliando-se os modelos de semivariograma esférico, exponencial e gaussiano, ajustados pelo método dos mínimos quadrados ponderados. A partir deste estudo, o modelo que apresentou o menor erro médio com base na validação cruzada foi aplicado ao processo de mapeamento por krigagem ordinária. Houve bom desempenho das técnicas geoestatísticas, podendo-se destacar o modelo esférico para o mapeamento da precipitação máxima diária anual, e o modelo gaussiano para as chuvas calculadas pela metodologia de desagregação. Verificou-se ainda que as áreas de ocorrência das chuvas intensas de maior severidade no estado estão no Bico do Papagaio (norte), Ilha do Bananal (sudoeste) e noroeste do estado.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This study aimed to map heavy rainfall with durations of 10, 30, 720 and 1440 minutes, associated with return times of 10, 50 and 100 years for the Tocantins State. Historical series of 95 pluviometric stations located in the Tocantins State and nearby were applied, with standard period from 1983 to 2013. A geostatistical study was conducted, evaluating the spherical, exponential and gaussian semivariogram models, adjusted by the weighted least squares method. From this study, the model that presented the smallest average error based on cross-validation was applied to the mapping process by ordinary kriging. There was good performance of the geostatistical techniques, being possible to highlight the spherical model for the mapping of the annual maximum daily precipitation and the Gaussian model for the rains calculated by the methodology of disaggregation. It was also verified that the areas of intense rainfall of greater severity in the state are in the Bico do Papagaio (north), Bananal Island (southwest) and northwest of the state.
  • Trocas Gasosas do Feijao-Caupi Cultivado no Nordeste Paraense em Resposta à Deficiência Hídrica Forçada Durante a Fase Reprodutiva Artigo

    Souza, Paulo Jorge de Oliveira Ponte de; Ferreira, Denilson Pontes; Sousa, Denis de Pinho; Nunes, Hildo Giuseppe Garcia Caldas; Barbosa, Antônio Vinicius Correa

    Resumo em Português:

    Resumo O feijão-caupi é uma leguminosa bastante cultivada no Norte e Nordeste do Brasil, mas no Pará, a cultura apresenta baixa produtividade, devido à baixa fertilidade dos solos e especialmente à deficiência hídrica. O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de distintos níveis de deficiência hídrica acumulada durante a fase reprodutiva nas trocas gasosas do feijão-caupi. O experimento foi conduzido em Castanhal-Pa, em 2015 e 2016, em um delineamento de blocos ao acaso, com seis repetições e quatro tratamentos correspondentes à reposição de 100% da água perdida pela evapotranspiração da cultura (T1), a 50% de reposição (T2), a 25% de reposição (T3) e sem irrigação (T4). As trocas gasosas foram medidas no estádio fenológico R9, correspondente aos 64 dias após a semeadura (28 dias após o inicio dos tratamentos). A deficiência hídrica foi calculada pelo balanço hídrico diário considerando a capacidade de água disponível (CAD) e a profundidade efetiva do sistema radicular observada em campo. Não houve diferença significativa entre os anos experimentais além do próprio efeito dos tratamentos. O feijão-caupi mostrou-se sensível ao aumento da deficiência hídrica acumulada, diminuindo sua condutância estomática e taxa de fotossíntese, as quais diferiram significativamente entre os 4 tratamentos. Para o potencial hídrico foliar e carbono interno houve diferença significativa apenas entre os tratamentos extremos. Tal comportamento sugere que o feijão-caupi consegue preservar o potencial hídrico foliar mesmo em condições cumulativas de deficiência hídrica agindo como uma espécie conservadora ao priorizar a manutenção de seu status hídrico ao invés da sua atividade fotossintética. As menores produtividades ocorreram em função do déficit hídrico imposto pelos tratamentos com menores lâminas de irrigação.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) is a cultivated legume in the North and Northeast of Brazil, but in Pará, the crop has low productivity, due to the low soil fertility and climatic adversity, mainly water deficiency. The objective of this work was to evaluate the effect of different levels of cumulative water deficit during reproductive stage on gas exchange of the cowpea. The experiment was conducted in Castanhal / Pa, in the years of 2015 and 2016 in a randomized complete block design, with six replicates and four treatments correpondent to 100% replacement of the water lost by the evapotranspiration of the crop (T1), to 50% of replacement (T2), to 25% of replacement (T3) and without irrigation (T4). Gas Exchange were determined in the phenological stage R9, correspondente to 64 days after sowing (28 dais after the begining of treatments). Water deficit was obtained by daily soil water balance according to the available water capacity and the size of the effective root system, observed at field. There was not significant difference between experimental years besides the effect of treatments. Cowpea show to be sensitive to the cumulated water déficit, decreasing its stomatal conductance and phtosyntesis rate, which differed significantly among the four treatments. For leaf water potential and internal carbono there was significant difference only between the extreme treatment. Such behavior suggest that cowpea preserve leaf water potential even under cumulative conditions of water deficit acting as a conservative specie by priorizing the maintenance of its water status rather than its photossynthetic activity. The lowest yields occurred in response to the water déficit imposed by the treatments with smaller irrigation blade.
  • Desenvolvimento Vegetativo de Cesalpinea ferrea e Anadenanthera macrocarpa: I - Estimativa das Temperaturas Cardinais Artigo

    Silva, Larissa Vieira Da; Reis, Fernando Yuri da Silva; Martins, Fabrina Bolzan; Cassemiro, Jefferson Martiniano

    Resumo em Português:

    Resumo A temperatura do ar influencia o desenvolvimento vegetativo e a duração da fase de muda de espécies florestais, uma vez que regula as reações fotoquímicas e bioquímicas da fotossíntese, e por isso é considerada a principal variável meteorológica. O objetivo deste trabalho foi estimar as temperaturas cardinais (basal inferior, ótima e basal superior), que determinam os limiares em que ocorrem desenvolvimento vegetativo, e estimar o filocrono de duas espécies florestais na fase de muda. Para isso, foi instalado um experimento a campo, sob delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial (2 x 12), sendo duas espécies florestais nativas (pau-ferro - Caesalpinia ferrea Mart. ex. Tul. Var. leiostachya Benth e angico-vermelho - Anadenanthera macrocarpa (Benth) Brenan) e doze épocas de semeadura, com cinco repetições por tratamento. Os valores das temperaturas cardinais para o pau pau-ferro foram: 12,8 °C, 20,7 °C e 46,3 °C e para o angico-vermelho foram: 10,3 °C, 23 °C e 45,5 °C. Já o filocrono médio estimado para o pau-ferro foi de 56,9 °C dia folha-1 e de 163,8 °C dia folha-1 para o angico-vermelho, mostrando que o angico-vermelho necessita de mais energia para promover o desenvolvimento vegetativo quando comparado ao pau-ferro.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The air temperature influences the vegetative development and the seedling phase duration in the forest species, since it regulates the photosynthesis reactions, because that is considered the main meteorological variable. The aim of this work was to estimate cardinal temperatures (base, optimum and maximum), which determines the thresholds on the development phases, and to estimate the phyllochron of two forest species in the seedling phase. A field experiment was carried out in a completely randomized design, in a 2X12 factorial arrangement, with two Brazilian forest species (Caesalpinia ferrea Mart. ex. Tul. Var. leiostachya Benth e angico-vermelho - Anadenanthera macrocarpa (Benth) Brenan), 12 sowing dates and five replicates. The cardinal temperatures for pau-ferro were: 12.8 °C, 20.7 °C and 46.3 °C and for angico-vermelho were: 10.3 °C, 23 °C and 45.5 °C. The phyllochron was 56.9 °C day per leaf for pau-ferro and was 163.8 °C day per leaf for angico-vermelho, which indicates that angico-vermelho requires more energy accumulation to promote the vegetative development than pau-ferro.
  • Comparação de Métodos de Estimativa da Radiação Solar Ultravioleta Horária: Modelos Empíricos, Redes Neurais Artificiais e Máquina de Vetores de Suporte Artigo

    Teramoto, Érico Tadao; Santos, Cícero Manoel dos; Escobedo, João Francisco; Pai, Alexandre Dal; Silva, Silvia Helena Modenese Gorla da

    Resumo em Português:

    Resumo No presente trabalho, a comparação de três dos principais métodos de estimativa da radiação solar foi realizada: modelos empíricos, Redes Neurais Artificiais (RNA) e Máquina de Vetores de Suporte (SVM). Quatro modelos empíricos considerados clássicos foram calibrados e validados para a estimativa da radiação solar UV horária em Botucatu, Estado de São Paulo, Brasil. Mantendo os modelos empíricos como referências em relação a precisão e variáveis de entrada utilizadas, os desempenhos da RNA e da SVM foram avaliados. Por meio dos parâmetros estatísticos Erro Médio Padrão (MBE) e Erro Médio Absoluto (MAE) foi confirmada a superioridade da SVM em relação à RNA e aos modelos empíricos. Comparada à RNA, a SVM foi capaz de gerar melhores resultados utilizando um número menor de variáveis de entrada. Dentre todos os métodos de estimativa testados, a SVM utilizando o conjunto de variáveis de entrada {UV0, KT} é considerada a melhor alternativa devido ao pequeno número de variáveis de entrada utilizadas e pela relativa acurácia.

    Resumo em Inglês:

    Abstract In the present paper, the comparison of three of the main estimation methods of solar radiation was performed: empirical models, Artificial Neural Network (ANN) and Support Vector Machine (SVM). Four classical empirical models were calibrated and validated in order to estimate hourly solar UV data in Botucatu, São Paulo State, Brazil. Taken the empirical models as reference of accuracy and set for input variables, the performance of ANN and SVM were assessed. Through the statistical parameters Mean Bias Error (MBE) and Mean Absolute Error (MAE) was confirmed the superiority of the SVM over the ANN and empirical models. The SVM is capable to generate better results than ANN using a less number of input variables. Among all estimation methods, SVM using the set of input variables {UV0, KT} is considered the best alternative due to the smaller number of input variables and relative precision.
  • Eventos Extremos de Chuva no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, entre 2004 e 2013. Parte 1: Definição dos Eventos e Estatísticas Artigo

    Teixeira, Mateus da Silva; Prieto, Raidel Báez

    Resumo em Português:

    Resumo Este artigo avaliou os eventos de chuva extrema ocorridos entre 2004 e 2013 no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os eventos extremos foram separados em duas classes: diários e persistentes, os quais foram identificados por meio das estações meteorológicas do INMET. Para ambas classes de eventos, nenhuma tendência de aumento ou diminuição no número de casos foi detectada. Os eventos extremos diários têm maior frequência na primavera e no verão, enquanto os eventos extremos persistentes têm maior frequência no inverno. A espacialização da chuva, nos casos extremos persistentes, mostrou que a metade leste do estado do Rio Grande do Sul tem maior frequência de eventos de chuva persistente, com grande quantidade de chuva. Em um segundo artigo, os padrões atmosféricos são investigados, bem como a sua relação com a espacialização observada da chuva, obtida neste primeiro artigo.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This article evaluated the extreme rainfall events occurred between 2004 and 2013 in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The extreme events were separated into two groups: daily and persistent events, which were identified with meteorological stations from INMET. For both classes of events, any trend of increase or decrease in the number of events was detected. The daily extreme events have higher frequency in spring and summer, while the persistent extreme events have higher frequency in winter. Spatialisation of rainfall, of persistent extreme events, showed that the east half of state of Rio Grande do Sul has a higher frequency of persistent rainfall events with larger rainfall quantities. In a second article, the atmospheric patterns will be investigated, as well as their relationships with the observed rainfall spatialisation, obtained in this first article.
  • Eventos Extremos de Chuva no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, entre 2004 e 2013. Parte 2: Características Sinóticas dos Eventos Persistentes Artigo

    Teixeira, Mateus da Silva; Prieto, Raidel Báez

    Resumo em Português:

    Resumo Nesta segunda parte do estudo sobre eventos persistentes de chuva são avaliadas as condições atmosféricas associadas aos eventos. Compostos de campos diagnósticos são apresentados para os eventos separados em função de sua duração. Eles mostram que sistemas atmosféricos com lento deslocamento propiciam a permanência de áreas de convergência do fluxo de umidade, transporte de calor e movimento vertical ascendente sobre o estado do Rio Grande do Sul por vários dias. A convergência do fluxo de umidade integrada verticalmente mostrou-se como uma boa ferramenta para inferência da importância dos eventos. Os campos diagnósticos apresentados não mostram uma indicação antecipada da duração de um evento de chuva, bem como não demostram com clareza a maior frequência de elevados acumulados de chuva na metade leste do estado do Rio Grande do Sul.

    Resumo em Inglês:

    Abstract In this second part of the study about persistent rainfall events, the atmospheric conditions associated with these events are evaluated. Composites of diagnostic fields are presented for events classified by their duration. These composites showed that atmospheric systems with slow movement allow the permanence of areas of moisture flux convergence, heat transport and upward movement over the state of Rio Grande do Sul for several days. The moisture flux convergence vertically integrated proved to be a good tool to inference of the importance of events. The diagnostic fields did not show previously the duration of a rainfall event, as well as did not clearly demonstrate the major frequency of high rainfall accumulates in half east of the state of Rio Grande do Sul.
  • Acurácia de Modelos de Evapotranspiração Potencial em Diferentes Escalas de Tempo Artigo

    Aparecido, Lucas Eduardo de Oliveira; Meneses, Kamila Cunha de; Torsoni, Guilherme Botega; Moraes, José Reinaldo da Silva Cabral de; Mesquita, Daniel Zimmermann

    Resumo em Português:

    Resumo Conhecer a precisão dos modelos de evapotranspiração potencial em diferentes condições agronômicas e climáticas é útil para a agricultura irrigada. Portanto, objetivou-se comparar 18 métodos de estimativa de ETP com o método de Penman-Monteith (FAO-56), em diferentes escalas de tempo para o Estado de Mato Grosso do Sul. Foram utilizadas séries históricas dos dados climáticos em escala diária entre 1983 a 2018 de 22 localidades no estado do Mato Grosso do Sul. Os modelos de estimativa de ETP testados foram: Benevidez-Lopez, Blaney-Criddle, Camargo, Hamon, Hargreaves, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Jobson, Kharrufa, Linacre, Makkink, Penman, Priestley-Taylor, Radiation, Romanenko, Tanner-Pelton, Thornthwaite e Turc. Esses modelos foram comparados com Penman-Monteith em escalas diárias, semanais e mensais. A comparação entre os modelos de estimativa de ETP e o modelo de Pernman-Monteith foi realizada pelos índices estatísticos: acurácia (MAPE) e precisão (R2aj). Os métodos de estimativa demonstraram diferenças na eficiência em relação às escalas de tempo. Os melhores desempenhos dos modelos foram na escala diária. Para escala diária, os métodos de Priestley-Taylor, Hargreaves, Hamon e Makkink apresentam os melhores valores de acurácia e precisão para o Estado de Mato Grosso do Sul. Para escala semanal os melhores métodos são Hamon e Makkink, enquanto para escala mensal os melhores métodos para estimar a ETP são Makkink e Priestley-Taylor.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Know the precision of potential evapotranspiration models in different agronomic and climatic conditions is useful for irrigated agriculture. Therefore, we aimed to compare 18 methods of estimation of ETP with the Penman-Monteith (FAO-56) method, at different time scales for the State of Mato Grosso do Sul. Time series of climatic data were used on a daily scale between 1983 and 2018 from 22 locations in the state of Mato Grosso do Sul. ETP estimation models tested were: Benevidez-Lopez, Blaney-Criddle, Camargo, Hamon, Hargreaves, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Jobson, Kharrufa, Linacre, Makkink, Penman, Priestley-Taylor, Radiation, Romanenko, Tanner-Pelton, Thornthwaite, and Turc. These models were compared with Penman-Monteith in daily, weekly, and monthly scales. The comparison between the ETP estimation models and the Penman-Monteith model was performed by the statistical indices: accuracy (MAPE) and precision (R2aj). Estimation methods showed differences in efficiency over time scales. The best performances of the models were on the daily scale. For daily scale, methods of Priestley-Taylor, Hargreaves, Hamon, and Makkink present the best values of accuracy and precision for the State of Mato Grosso do Sul. In the weekly scale, the most accurate methods are Hamon and Makkink, while for monthly scale the best methods are Makkink and Priestley-Taylor.
  • Efeito da Cobertura Plástica na Produtividade e Rentabilidade de Parreirais na Região do Vale do São Francisco Artigo

    Azevedo, Pedro V. de; Santos, Carlos A.C. dos; Lima, Paulo C. da S.; Leitão, Mário de M.V.B. Ramos; Oliveira, Gertrudes M. de; Abrahão, Raphael

    Resumo em Português:

    Resumo Dados de experimentos de campo conduzidos em parreirais de uva de mesa da variedade Festival, em Petrolina-PE, no período de outubro/2009 a novembro/2010, foram usados para avaliar a influência da cobertura plástica sobre o microclima, produtividade e impacto econômico de parreirais. Foram estudados três tratamentos: sem cobertura (SC); com cobertura plástica posicionada a 50 cm acima do dossel (CP50); e com cobertura plástica posicionada a 100 cm acima do dossel (CP100). Os resultados indicaram que a maior oferta de fluxos radiativos na altura das bagas no tratamento CP100 contribuiu para uma maior produtividade, enquanto que o tratamento CP50 teve a menor oferta de fluxos radiativos na altura das bagas e uma produtividade bem menor. A produtividade obtida no tratamento CP100 superou em 11 t ha-1 àquela do tratamento SC e em 12,3 t ha-1 a do tratamento CP50. O tratamento CP100, também foi o que apresentou as menores quantidades de defeitos graves e leves, o que contribuiu para uma maior receita total. Em contra partida, o tratamento CP50 teve uma produtividade acentuadamente menor, o que representou prejuízos econômicos consideráveis.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Data from field experiments conducted in vineyards table grape variety of Festival in Petrolina-PE, from October/2009 to November/2010, were used to evaluate the influence of the plastic cover on productivity and economic profitability of the viticulture in the São Francisco River Valley. Three treatments were studied: uncovered canopy (UC), plastic cover placed at 50 cm above the canopy (PC50), and a plastic cover placed at 100 cm above the canopy (PC100). The results indicated that the increased supply of radiative fluxes at the height of the berries in the treatment PC100 contributed to higher productivity, while treatment PC50 had the lowest offer of irradiative fluxes at the height of berries and much lower productivity. The yield obtained in the treatment PC100 exceeded 11 t ha-1 and 12.3 t ha-1 to those of treatments at UC and PC50, respectively. Treatment PC100 also had the lowest amounts of defects of berries, which contributed to higher total revenue. By contrast, treatment PC50 had markedly lower productivity, which represented considerable economic losses.
  • Avaliação do Impacto de Secas Severas no Nordeste Brasileiro na Geração de Energia Elétrica Através do Modelo Newave: Projeção das Energias Afluentes e Armazenadas Artigo

    Vilar, Rafaella de Araújo Aires; Correia, Magaly de Fátima; Nóbrega, Ranyére Silva; Aragão, Maria Regina da Silva; Barbieri, Leonardo Fagner Ponciano; Moura Filho, Mario Gameiro de

    Resumo em Português:

    Resumo Em situações críticas decorrentes de níveis baixos dos reservatórios das hidrelétricas, o controle do setor elétrico brasileiro é feito com base em planejamento hidrotérmico que dependem das vazões afluentes futuras às Usinas Hidrelétricas (UHEs). As incertezas hidrológicas são consideradas por meio de cenários sintéticos de sequências de energias naturais afluentes às sub-regiões. Dois modelos computacionais são usados para otimizar o sistema: o NEWAVE (médio e longo prazo) e o DECOMP (curto prazo). O NEWAVE é um modelo de planejamento energético aplicado ao Sistema Interligado Nacional (SIN) que utiliza a Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) para determinar a política operativa que minimiza o custo marginal de operação em um horizonte de até 5 anos. O desenvolvimento deste trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho do NEWAVE através da funcionalidade NWLISTOP na projeção das Energia Natural Afluente (ENA) e da Energia Armazenada (EAR) no Subsistema Nordeste (NE) para os anos de 2012 a 2016. Verificou-se que o modelo tende a superestimar os valores das ENA e EAR. Os resultados indicam a necessidade do uso de técnicas que permitam otimizar o planejamento de operação a longo prazo, principalmente em episódios de seca extrema.

    Resumo em Inglês:

    Abstract In critical situations due to low levels in the hydroelectric reservoirs, the control of the Brazilian electric sector is made based on hydrothermal planning which depends on the future affluent flows to the Hydroelectric Power Plants (HPPs). The hydrologic uncertainties are considered by means of synthetic scenarios of sequences of affluent natural energies to the sub-regions. Two computational models are used to optimize the system: the NEWAVE (medium and long-range) and the DECOMP (short-range). The NEWAVE is a model of energetic planning applied to the National Interconnected System (NIS) which uses the Dual Dynamic Stochastic Programming (UDSP) to determine the operational policy that minimizes the marginal cost of operation of the energy sector in a horizon of up to 5 years. The objective in developing this work is to evaluate the performance of the NEWAVE model through the NWLISTOP functionality in the projection of the affluent natural energy (ANE) and the stored energy (STE) in the Northeast Subsystem for the years from 2012 to 2016. It was verified that the model tends to overestimate the ANE and STE values. The results indicate the need to use techniques that allow to optimize the long-range operational planning, mainly in situations of extreme drought episodes.
  • Previsões de Precipitação de Modelos Atmosféricos como Subsídio à Operação de Sistemas de Reservatórios Artigo

    Bozzini, Pedro Ludovico; Méllo Júnior, Arisvaldo Vieira

    Resumo em Português:

    Resumo Modelos atmosféricos globais e regionais são importantes ferramentas para a gestão de recursos hídricos. Com a intenção de realizar previsão de vazões e subsidiar a operação de sistemas de abastecimento, esse estudo avaliou as previsões de precipitação de três modelos atmosféricos. Foram analisadas as previsões dos modelos ETA (resolução horizontal de 40 km, horizonte de 10 dias), BAM (resolução horizontal de 20 km, horizonte de 10 dias) e WRF (resolução horizontal de 5 km, horizonte de 3 dias) para as bacias do Sistema Cantareira, no Sudeste brasileiro. As previsões foram comparadas com observações de pluviômetros e de radar. Foram avaliados o coeficiente de correlação de Pearson, eficiência modificada de Kling-Gupta, coeficiente angular da regressão linear entre previsões e observações, REQM e PBIAS, além dos índices categóricos fBIAS, POD e FAR. Verificou-se que as correlações tendem a ser mais fortes nos primeiros dias de previsão (até o segundo dia à frente). As maiores correlações foram encontradas comparando valores acumulados para todo o horizonte de previsão. O modelo ETA apresentou forte tendência a subestimar as observações e o modelo BAM, de superestimá-las. O modelo WRF apresentou uma tendência leve de subestimação. A previsão de precipitação com modelos globais e regionais é um importante subsídio à operação de sistemas de reservatórios, entretanto, é essencial conhecer o comportamento dessas previsões a fim de minimizar imprecisões e maximizar seu valor na tomada de decisão.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Global and regional atmospheric models are important tools for water resources management. Aiming to provide river flow forecast and to support water supply systems operation, this study evaluated the precipitation forecasts from three atmospheric models. Forecasts from ETA (horizontal resolution of 40 km, 10 days range), BAM (horizontal resolution of 20 km, 10 days range) and WRF (horizontal resolution of 5 km, 3 days range) models were analyzed for the Cantareira system basins, on Brazil’s southwestern region. The forecasts were compared to rain gauge and radar observations. Different performance indices were used: Pearson’s correlation coefficient, modified Kling-Gupta efficiency, slope for the linear regression between forecasts and observations, RMSE and PBIAS, in addition to categorical indices fBIAS, POD e FAR. It was found that the correlations were stronger for the first days of the forecast. The strongest correlations were found when comparing the accumulated precipitations for the whole forecast period. Bias analysis indicated ETA strongly underestimated observations, while BAM strongly overestimated, and WRF slightly underestimated. Global and regional atmospheric models rainfall forecasts are an important input for reservoir operation. It’s essential, though, to understand its behavior to minimize inaccuracies and maximize its value in decision making.
  • Parâmetros Biofísicos de Diferentes Tipos de Cobertura do Solo em uma área de Cerrado no Sul de Mato Grosso Artigo

    Ivo, Israel Oliveira; Biudes, Marcelo Sacardi; Machado, Nadja Gomes; Santos, Luiz Octavio Fabricio dos; Pedreira Junior, Altemar Lopes

    Resumo em Português:

    Resumo O Cerrado apresenta uma variedade de fitofisionomias, com características distintas em estrutura e distribuição, o que contribui para uma heterogeneidade na interação da radiação solar com a superfície. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar a variabilidade espacial e temporal de parâmetros biofísicos em diferentes tipos de cobertura do solo de uma área de Cerrado no sul do estado de Mato Grosso por sensoriamento remoto. Os parâmetros biofísicos índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI), o albedo, temperatura da superfície e o saldo de radiação foram obtidos nas fitofisionomias do Cerrado: Campo Limpo, Campo Sujo, Cerradão e Cerrado stricto sensu; e numa área de pastagem. As estimativas foram realizadas com imagens do sensor TM Landsat 5, em 2009, 2010 e 2011. No período chuvoso, o NDVI e o saldo de radiação foram 44% e 15% maiores e o albedo e a temperatura da superfície foram 18% e 12% menores que no seco, respectivamente. Nos locais com maior NDVI e maior saldo de radiação foram encontrados os menores albedo e temperatura da superfície. As diferentes fitofisionomias do Cerrado tiveram interação distinta com a radiação solar em escalas sazonal e espacial devido à variação da cobertura da vegetação e disponibilidade hídrica.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The Cerrado presents a variety of phytophysiognomies, with distinct characteristics of structure and distribution, which contributes to a heterogeneity in the interaction of solar radiation with the surface. Thus, the objective of this study was to evaluate the spatial and temporal variability of biophysical parameters in different types of soil cover of a Cerrado area in southern Mato Grosso state by remote sensing. Biophysical parameters Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), albedo, surface temperature and radiation balance were obtained from the Cerrado phytophysiognomies: Campo Limpo, Campo Sujo, Cerradão and Cerrado stricto sensu; and in a pasture area. Estimates were made with TM Landsat 5 sensor images in 2009, 2010 and 2011. In the rainy season, NDVI and radiation balance were 44% and 15% higher and albedo and surface temperature were 18% and 12% smaller than dry, respectively. In places with higher NDVI and higher radiation balance, the lowest albedo and surface temperature were found. The different phytophysiognomies of the Cerrado had a distinct interaction with solar radiation at seasonal and spatial scales due to the variation of vegetation cover and water availability.
  • Impacto das Parametrizações de Microfísica na Previsão de Precipitação utilizando Assimilação de Dados de Radar Artigo

    Ferreira, Rute Costa; Alves Júnior, Mario Paulo; Vendrasco, éder Paulo; Aravéquia, José Antônio; Nolasco Junior, Luciano Ritter; Biscaro, Thiago Souza

    Resumo em Português:

    Resumo Trabalhos recentes mostram que a assimilação de dados melhora a eficácia dos modelos de previsão de tempo, contudo o impacto da assimilação dos dados de radar é pouco quantificado com relação às parametrizações físicas do modelo, especialmente de microfísica. O objetivo deste trabalho é estudar o impacto do uso de dados de radar com diferentes parametrizações de microfísica do modelo Weather Research and Forecasting (WRF) com seu sistema de assimilação de dados (WRFDA-3DVAR) para casos de precipitação intensa. Foram selecionados três eventos de precipitação em 2014, com área de estudo abrangendo o oeste da região sul do Brasil e sudeste do Paraguai. Desta forma, são avaliados nove esquemas de parametrizações de microfísica com assimilação de dados convencionais e de radar, para determinar qual representa de forma mais adequada a precipitação e refletividade nas previsões de curto prazo, além de determinar o impacto relativo entre as mudanças de microfísica e a assimilação de dados convencionais e de radar. A comparação realizada através da métrica estatística Fractional Skill Score (FSS) mostra o impacto positivo da assimilação de dados do radar foi na média de até 20% no FSS, enquanto que o impacto positivo entre as opções de microfísica atingiu 70%.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Recent studies show that data assimilation improves the efficiency of weather forecast models, however, it is not properly quantified the impacts of radar data assimilation related to the physical model parameterizations, especially the microphysics. The goal of this study was to study the impact of the use of radar data with different microphysics parameterizations of the Weather Research and Forecasting (WRF) model with its data assimilation system (WRFDA-3DVAR) for cases of intense precipitation. The study area covers the South-western Brazil and Southeastern Paraguay. The simulations were done for three cases in 2014. The comparison is performed through the statistical metrics Fractional Skill Score (FSS) and Local Root Mean Square Error (LRMSE). Different microphysics parameterizations were tested when assimilating conventional and radar data for three events. Thus, we evaluated nine microphysical parameterizations in order to determine which one provides the most realistic short-term forecasts of meteorological fields over the radar coverage, as well as the relative impact of different microphysical parameterization and the assimilation of conventional and radar data. The positive impact of the radar data assimilation was in the average up to 20% in the FSS, while the positive impact among the microphysics options reached 70% in the FSS.
  • Mudanças no Uso da Terra na Amazônia Ocidental e a Resposta do Microclima à Ocorrência de Eventos Extremos Artigo

    Nascimento, Jayne Soares Martins do; Aguiar, Renata Gonçalves; Fischer, Graciela Redies; Andrade, Nara Luísa Reis de; Aguiar, Leonardo José Gonçalves; Webler, Alberto Dresch

    Resumo em Português:

    Resumo Os relatórios do Painel Intergovernamental Sobre Mudanças Climáticas constantemente divulgam a possibilidade de que a ocorrência de extremos climáticos seja maior nos próximos anos. A Região Amazônica tem experimentado esses eventos com frequência, o que tem contribuído para que mais estudos acerca de sua susceptibilidade sejam realizados. Esse estudo objetivou identificar a resposta do microclima às secas de 2005 e 2010 em áreas de floresta nativa e de pastagem na Amazônia Ocidental por meio da análise da umidade específica do ar, temperatura do ar e saldo de radiação. Os dados utilizados são provenientes de torres pertencentes ao Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia. Os resultados indicam que nos anos estudados houveram alterações significativas nas variáveis estudadas em ambos os sítios, com reduções de aproximadamente 16% na umidade específica e aumentos de até 3,76% na temperatura. Entretanto, os efeitos da seca de 2010 podem ter sido amenizados na floresta devido ao evento ser precedido por um evento extremo de cheia (2009). Os resultados evidenciam o quanto a conversão de áreas de floresta para pastagem, aliado aos eventos extremos, pode interferir nas variáveis meteorológicas, sendo imprescindível o contínuo estudo dessa dinâmica para que as implicações microclimáticas sejam elucidadas.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change constantly reveal the possibility that climatic extremes will increase in the coming years. The Amazon Region has experienced these events frequently, which has contributed to the fact that more studies about its susceptibility are carried out. This study aimed to identify the microclimate response to droughts of 2005 and 2010 in areas of native forest and pasture in the Western Amazon by analyzing specific air humidity, air temperature and net radiation. The data used come from towers belonging to Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia. The results indicate that in the years studied there were significant changes in the variables studied at both sites, with reductions of approximately 16% in specific humidity and increases of up to 3.76% in temperature. However, the effects of the 2010 drought may have been softened in the forest due to the event being preceded by an extreme flood event (2009). The results show that the conversion of forest areas to pasture, together with extreme events, can interfere in the meteorological variables, being necessary the continuous study of this dynamics for the microclimatic implications to be elucidated.
  • Caracterização Hídrica Espacial e Sazonal de Mato Grosso do Sul com Dados em Grid Artigo

    Aparecido, Lucas Eduardo de Oliveira; Moraes, José Reinaldo da Silva Cabral de; Meneses, Kamila Cunha de; Torsoni, Guilherme Botega; Costa, Cicero Teixeira Silva

    Resumo em Português:

    Resumo A utilização dos dados de reanálise atmosférico global (ERA-Interim), produzidos pelo European Centre for Medium Range Weather Forecasts - ECMWF se torna uma importante ferramenta para regiões de produção agrícola, principalmente em áreas escassas de estações meteorológicas. Objetivou-se neste trabalho, caracterizar a variabilidade espacial e sazonal hídrica do estado do Mato Grosso do Sul usando dados de reanálise meteorológica do ERA-Interim. O estudo foi realizado no Mato Grosso do Sul, localizado na região Centro-Oeste do Brasil. Os dados decendiais de precipitação pluvial e temperatura média do ar foram obtidos pelo ERA-Interim entre os anos de 1989 e 2015, totalizando 566 pontos. Estimou-se o armazenamento de água no solo, a deficiência hídrica e o excedente hídrico a partir do balanço hídrico normal de Thornthwaite e Mather (1955). No Mato Grosso do Sul ocorreu variação espacial e sazonal dos componentes do balanço hídrico. A variação sazonal do armazenamento hídrico do solo ocorreu com a mudança das estações do ano. A região sul do estado do Mato Grosso do Sul apresenta os maiores recursos hídricos, com DEF reduzido, ARM próximo de 100% e EXC elevados. Os maiores excedentes hídricos ocorrem no período de dezembro a março, enquanto, de agosto a outubro ocorrem os menores valores de excedentes hídricos no estado.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The use of global atmospheric reanalysis data (ERA-Interim) produced by the European Center for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) becomes an important tool for agricultural production regions, especially in scarce weather station areas. We sought to characterize the spatial and seasonal water variability of the state of Mato Grosso do Sul using meteorological reanalysis data from ERA-Interim. The study was conducted in Mato Grosso do Sul, located in the Midwest region of Brazil. Decendial rainfall and mean air temperature data were obtained from ERA-Interim between 1989 and 2015, totaling 566 points. We estimated soil water storage, water deficit and water surplus from the normal water balance of Thornthwaite and Mather (1955). In Mato Grosso do Sul there was spatial and seasonal variation of water balance components. Seasonal variation in soil water storage occurred with the change of seasons. The southern region of the state of Mato Grosso do Sul has the largest water resources, with reduced DEF, close to 100% ARM and high EXC. The largest water surpluses occur from December to March, while from August to October the lowest water surpluses occur in the state.
  • Tendências e Variabilidades nas Séries Históricas de Precipitação Mensal e Anual no Bioma Cerrado no Período 1977-2010 Artigo

    Campos, Juliana de Oliveira; Chaves, Henrique Marinho Leite

    Resumo em Português:

    Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar as séries históricas mensais e anuais de precipitação de longo termo do bioma Cerrado, buscando identificar tendências locais e regionais. Para tanto, foram realizadas diferentes análises de tendência de séries temporais de precipitação anual e mensal de 125 estações pluviométricas do Cerrado, no período entre 1977 e 2010. O teste de MK indicou que 71% dos postos analisados apresentaram tendência de queda na precipitação anual, dos quais 14% apresentaram tendência de queda estatisticamente significativa, predominantemente na região centro oeste do bioma. Apenas 28% das estações apresentaram tendência de aumento, sendo que destas, 1% foi estatisticamente significativa. O teste de TS indicou que, em média, a precipitação total anual no Cerrado diminuiu 125 mm (8,4%) no período estudado. Os meses de estação seca (junho, julho, agosto e setembro) apresentaram tendências de redução na precipitação em 76% das séries estudadas, sinalizando uma possível intensificação do período de estiagem na região. Os testes de tendência mostraram resultados consistentes entre si, sugerindo uma tendência geral de redução da precipitação no bioma.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The objective of the present study was to analyze the annual and monthly precipitation historical series of the Cerrado biome (Brazil), in order to identify local and regional trends. Different trend detection methods were used for 125 rain gauge stations throughout the Cerrado during the period 1977-2010, including LOWESS (LW), Mann-Kendall (MK), Theil-Sen (TS), and Pettitt (PT). The MK test suggested negative trends for 71% of the stations, with 14% of them statistically significant, mainly in the southerly region. Positive trends were found in 28% of the stations, where 1% was significant. The TS test suggested that, in general, the annual total precipitation in Cerrado decreased by 8,4% during the studied period. The precipitation in the dry months (JJAS) decreased in 76% of the stations, indicating an intensification of the dry season in the region. The results were consistent, suggesting a general decreasing trend in the precipitation of the biome, during the studied period.
Sociedade Brasileira de Meteorologia Rua. Do México - Centro - Rio de Janeiro - RJ - Brasil, +55(83)981340757 - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: sbmet@sbmet.org.br