Resumo em Português:

Resumo Objetivou-se analisar os eventos extremos de secas na sub-bacia hidrográfica do Rio Sucuru durante a série histórica de 1994-2021. Os dados pluviométricos foram obtidos através da Agência Executiva de Gestão das águas do Estado da Paraíba (AESA). Com a análise dos dados foi possível conhecer a duração, o déficit hídrico e a intensidade dos eventos. Após a identificação das secas e de suas características (duração, déficit hídrico e intensidade), foi utilizado o índice Padronizado de Precipitação (IPP) para classificar e selecionar os eventos extremos de secas (IPP ≤ -2,00) que ocorreram. Com relação à duração, ao déficit hídrico e à intensidade, ocorreram secas graves na década de 1990 em todos os municípios, sendo as mais críticas as da série 1997-1999. As secas em 2001-2003 foram muito intensas, porém menos do que as que aconteceram nas décadas de 1990 e 2010. Identificaram-se secas gravíssimas durante 2012-2019 em todos os municípios, com destaque para Caraúbas, Monteiro, Serra Branca, Congo e Coxixola. Os eventos extremos de secas nos munícipios ocorreram durante os anos de 1998, 1999, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018 e 2019. São os anos com as mais graves secas do período estudado.

Resumo em Inglês:

Abstract The objective was to analyze extreme drought events on the Sucuru River hydrographic sub-basin during the 1994-2021 historical series. The rainfall data were obtained through the Agência Executiva de Gestão das águas do Estado da Paraíba (AESA). With the analysis of the data it was possible to know the duration, the water deficit and the intensity of the events. After identifying the droughts and their characteristics (duration, water deficit and intensity), the Standardized Precipitation Index (SPI) was used to classify and select the extreme drought events (SPI ≤ -2,00) that occurred. In terms of duration, water deficit and intensity, severe droughts occurred in the decade 1990 in all municipalities, the most critical being those from the 1997-1999 series. The droughts in 2001-2003 were very intense, but less than those that occurred in the decade 1990 and 2010. Very serious droughts were identified during 2012-2019 in all municipalities, especially Caraúbas, Monteiro, Serra Branca, Congo and Coxixola. Extreme drought events in the municipalities occurred during the years 1998, 1999, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018 and 2019. These are the years with the most severe droughts in the studied period.

Resumo em Português:

Resumo Os Vórtices Ciclônicos de Altos Níveis (VCAN) são um dos principais sistemas que provocam alterações no tempo durante a pré-estação chuvosa do Nordeste do Brasil (NEB). O principal objetivo deste estudo é compreender a configuração do VCAN que se desenvolveu durante 26 dias em janeiro de 2016 através da análise sinótica e termodinâmica. Além do vórtice, sistemas de diferentes escalas espaciais e temporais como a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), Oscilação Madden-Julian (OMJ) se configuraram simultaneamente, junto com o El Niño que se encontrava ativo desde 2015. A conexão entre os sistemas supracitados provocou um grande aumento nos índices de chuva no NEB. A configuração do VCAN em conjunto com a ZCAS sendo impulsionados pela propagação da OMJ determinaram o excesso de chuvas durante os dias analisados. A periferia oeste do vórtice se posicionou próxima à costa leste do NEB, provocando uma alteração no padrão de convergência do transporte de umidade de grande escala, que passou a convergir sobre o NEB, elevando os índices de precipitação em alguns estados. A avaliação da estrutura vertical do VCAN por meio de seções verticais indicou movimentos ascendentes somente na periferia oeste, a periferia leste foi caracterizada por forte inibição convectiva.

Resumo em Inglês:

Abstract The Upper-Tropospheric Cyclonic Vortexes (UTCV) are one of the main synoptic systems that provoke alterations in the weather during the pre-rainy season over Northeastern Brazil (BNE). The main objective of the study is to understand the UTCV configuration that was developed during 26 days in January 2016 through synoptic and thermodynamic analysis. In addition to the vortex, systems of different spatial and temporal scales such as the South Atlantic Convergence Zone (SACZ), Madden-Julian Oscillation (OMJ) were configured simultaneously, along with the El Niño that had been active since 2015. The connection between these systems caused a large increase in rainfall over the BNE. The UTCV configuration together with the SACZ being driven by the propagation of the MJO determined the excess of rainfall during the days analyzed. The western periphery of the vortex was positioned close to the BNE east coast, causing a change in the convergence pattern of large-scale moisture transport, which began to converge on the BNE, increasing precipitation rates in some states. The evaluation of the UTCV vertical structure through vertical sections indicated upward movements only in the western periphery, the eastern periphery was characterized by strong convective inhibition.

Resumo em Inglês:

Abstract Due to the high economic activity and population density, the southeast region of Brazil experiences accelerated processes of changes in land use and cover, which contribute to modifications in the radiation balance (RB) at the surface. In this study, we evaluated the RB components from different state-of-the-art high resolutions datasets over this region of the country during two periods (Feb/2005-Jan/2006 and Mar/2015-Feb/2016). In general, all datasets adequately represented the seasonality of the RB components (except albedo). The ERA5-Land has the lowest mean relative error to represent albedo (≈ 15%), downwelling longwave radiation (DLWR ≈ 4.5%) and upwelling longwave radiation (ULWR ≈ 3.6%). In the case of the downwelling shortwave radiation estimation, GLASS was the best (≈ 14%). Uncertainties in the latter may be associated with the difficulty in representing the variability of cloud cover during the rainy season. Failures in estimating albedo are due to the inability to simulate surface properties. DLWR and ULWR presented the best performances and their uncertainties were related to problems in the computation of air and surface temperatures, respectively. ERA5-Land and GLASS are adequate to estimate RB components in southeastern Brazil.

Resumo em Inglês:

Abstract Due to the high economic activity and population density, the southeast region of Brazil experiences accelerated processes of changes in land use and cover, which contribute to modifications in the radiation balance (RB) at the surface. In this study, we evaluated the RB components from different state-of-the-art high resolutions datasets over this region of the country during two periods (Feb/2005-Jan/2006 and Mar/2015-Feb/2016). In general, all datasets adequately represented the seasonality of the RB components (except albedo). The ERA5-Land has the lowest mean relative error to represent albedo (≈ 15%), downwelling longwave radiation (DLWR ≈ 4.5%) and upwelling longwave radiation (ULWR ≈ 3.6%). In the case of the downwelling shortwave radiation estimation, GLASS was the best (≈ 14%). Uncertainties in the latter may be associated with the difficulty in representing the variability of cloud cover during the rainy season. Failures in estimating albedo are due to the inability to simulate surface properties. DLWR and ULWR presented the best performances and their uncertainties were related to problems in the computation of air and surface temperatures, respectively. ERA5-Land and GLASS are adequate to estimate RB components in southeastern Brazil.

Resumo em Português:

Resumo Existem poucos estudos sobre nevoeiro no Nordeste Brasileiro (BNE) e eles mostram que os processos de formação são diferentes em cada localidade. Foram utilizados dados de diversas fontes durante 9 anos (2008-2016): a) dados de superfície obtidos pela REDEMET; b) radiossondagem pela Universidade de Wyoming; c) imagens de satélite do GOES e METEOSAT disponíveis no CPTEC; d) produtos de reanálise do ECMWF, NOAA e NCAR. Foram plotados campos meteorológicos e perfis verticais simulados para análises sinóticas e termodinâmicas. Em Maceió (M) foram notificados 20 casos, formados por crista de superfície, apenas um evento foi identificado a partir de produto de satélite. Em Campina Grande (CG) foram registrados 105 casos, sendo a maioria causada por cavado na superfície; apenas quatro eventos foram identificados por produtos de satélite. Todos os casos em todas as cidades tiveram uma duração menor do que o observado pelo METAR e resultados satisfatórios pelo PAFOG foram obtidos. A previsão de nevoeiro pelo PAFOG foi satisfatória com 6 e 12 horas de antecedência em M e CG. A formação de nevoeiro no NEB é atípica, principalmente em Maceió, onde raramente é identificada por dados de satélite. Entretanto, a predição pelo modelo PAFOG apresenta resultados satisfatórios até 12 horas de antecedência.

Resumo em Inglês:

Abstract There are few studies on fog in the Brazilian Northeast (BNE) and they show that the formation processes are different in each location. Data from various sources were used for 9 years (2008-2016): a) surface data obtained by REDEMET; b) radiosonde by the University of Wyoming; c) satellites images from the GOES and METEOSAT available on CPTEC; d) reanalysis products of the ECMWF, NOAA and NCAR. Meteorological fields and simulated vertical profiles were plotted for synoptic and thermodynamic analysis. In Maceio (M) 20 cases were reported, formed by surface trough, only one event was identified from satellite product. In Campina Grande (CG) 105 cases were recorded, most of which were caused by a surface ridge; only four events were identified by satellite products. All cases in all cities had a shorter duration than observed by METAR and satisfactory results by PAFOG were obtained. Fog forecast by PAFOG was satisfactory with 6 and 12 h antecedence in M and CG. Fog formation in the BNE is atypical, especially in Maceio, where it is rarely identified by satellite data. However, the prediction by the PAFOG model presents satisfactory results up to 12 h antecedence.

Resumo em Português:

Resumo O uso de modelos climáticos com ênfase na simulação de precipitação é estratégico para estudos climáticos e de recursos hídricos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a precipitação simulada pelo modelo regional climático RegCM na bacia hidrográfica do Rio São Francisco, conforme a parametrização de cúmulos e o domínio. Nossa avaliação, com uso de diversos índices estatísticos e a combinação desses, mostram que o RegCM apresentou maior destreza em simular os padrões de precipitação quando neste foi prescrito (acionado) nele a parametrização de Emanuel ou de Tiedke. As outras parametrizações avaliadas, Kain-Fritsch e a de Grell, subestimaram consideravelmente a precipitação. Emanuel se destacou pela melhor representação da variabilidade temporal da precipitação, enquanto Tiedke apresentou maior correlação e menores erros médios. O baixo São Francisco foi a região em que o RegCM apresentou a menor destreza em simular a precipitação durante maio a julho (período chuvoso), indicando a dificuldade do modelo em representar o transporte de umidade do oceano para o continente e a ocorrência dos distúrbios ondulatórios de leste. Por fim, o modelo prescrito com um domínio maior simulou melhor os padrões de precipitação provavelmente por contemplar a região de atuação dos sistemas meteorológicos de escalas maiores atuantes na bacia.

Resumo em Inglês:

Abstract The use of climate models with emphasis on precipitation simulation is strategic for climate and water resources studies. The objective of this work was to evaluate the precipitation simulated by the RegCM regional climate model in the São Francisco River basin, according to the cumulus parameterization and the domain. Our evaluation, using several statistical indices and their combination, show that RegCM showed greater performance in simulating precipitation patterns when Emanuel or Tiedke parameterization was prescribed (activated). The other parameterizations evaluated, Kain-Fritsch and Grell, underestimated precipitation considerably. Emanuel stood out for the better representation of the temporal variability of precipitation, while Tiedke presented a higher correlation and lower mean errors. The Low São Francisco was the region in which RegCM showed the lower skill in simulating precipitation from May to July (rainy season), indicating the difficulty of the model in representing the moisture transport from the ocean to the continent and the occurrence of Easterly Waves disturbances. Finally, the model prescribed with a larger domain simulated better the precipitation patterns probably because it contemplates the region where the meteorological systems of larger scales act in the basin.

Resumo em Português:

Resumo O trabalho apresenta os resultados sobre a aplicação de uma metodologia ativa em que o processo de ensino-aprendizado sobre as variáveis atmosféricas, conteúdos ministrados nas aulas de climatologia nas disciplinas de geografia nos anos finais do ensino fundamental, foram trabalhados de forma articulada com atividades práticas de construção de instrumentos meteorológicos com materiais de baixo custo. A pesquisa foi realizada em uma escola pública de ensino fundamental localizada no município de Caucaia - Região Metropolitana de Fortaleza no Estado do Ceará, com 26 estudantes na faixa etária de 14 a 17 anos. A metodologia proposta seguiu as orientações contidas na Base Nacional Curricular Comum (BNCC) e no Documentos Curricular Referencial do Ceará (DCRC) e foi aprovada no Comitê de ética da Universidade Estadual do Ceará (UECE). Os resultados mostraram que a metodologia empregada no estudo foi capaz de proporcionar um processo de ensino-aprendizado motivador em que professor e estudantes puderam exercer seus protagonismos, além de proporcionar conhecimentos significativos sobre as variáveis atmosféricas, o clima e a variabilidade climática, observadas na região e a relação destas com meio ambiente em que vivem.

Resumo em Inglês:

Abstract The work presents the results of the application of an active methodology in which the teaching-learning process on atmospheric variables, contents taught in climatology classes in geography disciplines in the final years of high school, were worked in an articulated way with practical construction activities of meteorological instruments as low-cost materials. The research was carried out in a public elementary school located in the municipality of Caucaia - Metropolitan Region of Fortaleza in the State of Ceará, with 26 students aged 14 to 17 years. The proposed methodology followed the guidelines contained in the Common National Curricular Base (BNCC) and in the Reference Curricular Documents of Ceará (DCRC) and was approved by the Ethics Committee of the State University of Ceará (UECE). The results showed that the methodology used in the study was able to provide a motivating teaching-learning process in which teachers and students could play their roles, in addition to providing significant knowledge about atmospheric variables, climate and climate variability, observed in the region. and their relationship with the environment in which they live.

Resumo em Português:

Resumo Apresenta-se neste estudo os resultados da promoção de um processo interdisciplinar de ensino-aprendizagem dos conceitos sobre radiação solar atmosférica. Além das aulas teóricas foram promovidas palestras com profissionais meteorologistas e da área da saúde para cem estudantes dos anos finais do ensino fundamental do Colégio Militar de Fortaleza/CE, com coletas de dados através de questionários, antes (diagnóstico) e depois (avaliação) da aplicação da metodologia proposta. Os resultados obtidos mostraram que o conhecimento destes conteúdos é de grande importância para a construção de um processo de formação dos estudantes com cidadania e respeito ao meio ambiente e reforçaram a importância do uso das metodologias ativas neste processo, concordando com os estudos científicos publicados na literatura. Assim, se conclui que a metodologia proposta neste estudo obteve avanços no processo de ensino-aprendizagem e que pode ser inserida no contexto de várias outras disciplinas, conectando a vivência dos estudantes e seus respectivos conhecimentos prévios acerca das variabilidades do clima local, de acordo com o preconizado nos documentos ofícios que regimentam a educação básica brasileira.

Resumo em Inglês:

Abstract This study presents the results of promoting an interdisciplinary teaching-learning process of concepts on atmospheric solar radiation. In addition to the theoretical classes, lectures were given by meteorologists and health professionals for one hundred students in the final years of elementary school at Colégio Militar de Fortaleza/CE, with data collection through questionnaires, before (diagnosis) and after (evaluation) the application of the proposed methodology. The results obtained showed that knowledge of these contents is of great importance for the construction of a process of training students with citizenship and respect for the environment and reinforced the importance of using active methodologies in this process, in line with scientific studies published in the literature. Thus, it is concluded that the methodology proposed in this study made advances in the teaching-learning process and that it can be inserted in the context of several other disciplines, connecting the students experience and their respective prior knowledge about the variability of the local climate, according to what is advocated in official documents that govern brazilian basic education.

Resumo em Português:

Resumo O estudo apresenta uma análise da relação diagnóstica (mensal e semanal) dos casos e óbitos de Influenza (H1N1) e Síndrome Respiratória Aguda Grave (SRAG) com o comportamento das variáveis meteorológicas (precipitação e temperaturas máximas e mínimas) entre os anos de 1914 e 2019 no Estado do Ceará. Os resultados mais expressivos mostraram que tanto H1N1 como SRAG tem casos e óbitos notificados principalmente a partir do mês de março, intensificando nos meses de inverno e primavera austrais. Em média, o número de ocorrências de H1N1 e SRAG é baixo nos primeiros sete meses do ano, e aumentam partir de agosto atingindo valores máximos em dezembro. O pico da contaminação por H1N1 e SRAG ocorre nos meses a partir do segundo semestre dos anos, em direção aos meses do final do ano. Em relação às variáveis meteorológicas e os casos de H1N1 e SRAG os resultados mostraram desvios normalizados de casos acima da média nas semanas dos meses de setembro a dezembro, e sugerem que as temperaturas máximas e mínimas do ar foram observadas com valores abaixo da média. Quanto à de contaminação da influência de casos semanais de H1N1 e SRAG no período de abril a julho com relação aos casos dos meses à frente, estes explicam estatisticamente, com confiança de 95% (segundo teste t-Sudent), da ordem de 16% a 49% dos casos um mês adiante, sendo mais aparente para os meses de abril a maio, de maio a junho e de junho a julho.

Resumo em Inglês:

Abstract This study performed a monthly and weekly diagnostic analysis of cases and deaths of Influenza (H1N1) and Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) between the years 1914 and 2019 in Ceará State and their relationships with meteorological variables, precipitation and maximum and minimum temperatures. The most expressive results showed that both H1N1 and SARS have cases and deaths reported mainly from March onwards, intensifying in the austral winter and spring months. In 2018, an outbreak of H1N1 and SARS was observed in the State of Ceará with a high number of cases and deaths, mainly from SARS. On average, cases of H1N1 and SARS are low in the first 7 months of the year, and increase from August onwards reaching peak values in December. The peak of H1N1 and SARS contamination occurs in the months from the second half of the year towards the end of the year. In relation to the meteorological variables and the cases of H1N1 and SARS, the results showed that there is, in the period of greater incidence of notified cases of H1N1 and SARS, that normalized deviations of cases above the average, in the weeks of the months of September to December in most part of the years under study, suggest that the maximum and minimum temperatures in the State of Ceará were observed with values below the average. As for contamination from the influence of weekly cases of H1N1 and SARS from April to July in relation to cases from the months ahead to December, these explain, statistically with confidence of 95% according to the t-Sudent test, only of the order of 16% until 49% of cases a month ahead, being more apparent for the months of April to May, from May to June and from June to July.

Resumo em Português:

Resumo O objetivo deste artigo é analisar as projeções de precipitação do modelo climático regional Eta para as bacias dos rios São Francisco (SF) e Paraíba do Sul (PS), Brasil. Para tanto, a resposta dinâmica da redução de escala foi discutida em comparação com os modelos CMIP5 e, em particular, com os modelos HadGEM2-ES e MIROC5 para o horizonte climático futuro de 2011 a 2040 em dois cenários do quinto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas: RCP4.5 e RCP8.5. Os resultados indicam que o modelo Eta aninhado aos modelos globais representou adequadamente as simulações de precipitação para o clima presente. Quanto a avaliação da representação das projeções climáticas, as projeções Eta discordaram no sinal de mudança com seus forçantes GCMs e outros modelos CMIP5 nas bacias analisadas, amplificando o sinal mais seco. Reduções na precipitação foram apontadas para as duas bacias e com maior intensidade no cenário RCP8.5, variando em até -20% (SF) e 15% (PS) pelos modelos CMIP5 e em até quase -40% para os modelos Eta-HadGEM2-ES e Eta MIROC5 (SF e PS).

Resumo em Inglês:

Abstract The aim of this article is to analyze the Regional Climate Model Eta precipitation projections for the São Francisco (SF) and Paraíba do Sul (PS) River basins, Brazi. For that, the dynamic downscaling response was discussed in comparison with the CMIP5 models and, in particular, with the models HadGEM2-ES and MIROC5 to future climate horizon 2011 to 2040 in two scenarios of the fifth report from Intergovernmental Panel on Climate Change: RCP4.5 and RCP8.5. The results indicate that the Eta model nested in the global models adequately represented the precipitation simulations for the present climate. As for the evaluation of the representation of climate projections, the Eta projections disagreed on the sign of change with their forcing GCMs and other CMIP5 models in the analyzed basins, amplifying the drier signal. Precipitation reductions were pointed out for the two basins and with greater intensity in the RCP8.5 scenario, ranging up to -20% (SF) and 15% (PS) by the CMIP5 models and up to almost -40% for the Eta-HadGEM2-ES and Eta MIROC5 (SF and PS).

Resumo em Português:

Resumen Los productos de precipitación satelital (PPS), proporcionan una fuente alternativa para aplicaciones hidrometeorológicas principalmente en áreas donde los datos de precipitación son limitados. Sin embargo, es necesario evaluar los PPS para cuantificar la incertidumbre en la estimación de la precipitación. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el desempeño de los PPS GSMaP-G-NRT, PERSIANN-CCS, PERSIANN-CDR y PERSIANN sobre la cuenca del Lago Titicaca (CLT). Para la evaluación de los PPS se utilizaron tres métricas de desempeño que evaluaron la precisión (coeficiente de correlación, CC), error (raíz del error cuadrático medio, RMSE) y sesgo (sesgo porcentual, PBIAS). Los resultados indican que PERSIANN-CDR y PERSIANN-CCS son los productos que muestran una mayor concordancia con las mediciones de pluviómetros, pero con un gran sesgo para PERSIANN-CCS. Los hallazgos proporcionan una idea del rendimiento de PPS en la CLT que contribuye a posibles direcciones de mejora de los algoritmos para un mejor servicio en aplicaciones hidrometeorológicas.

Resumo em Inglês:

Abstract Satellite precipitation products (PPS) provide an alternative source for hydrometeorological applications mainly in areas where precipitation data is limited. However, it is necessary to evaluate the PPS to quantify the uncertainty in the precipitation estimate. This study aimed to evaluate the performance of the PPS GSMaP-G-NRT, PERSIANN-CCS, PERSIANN-CDR and PERSIANN over the Lake Titicaca basin (CLT). For the evaluation of the PPS, three performance metrics were used that evaluated the precision (correlation coefficient, CC), error (root mean square error, RMSE) and bias (percentage bias, PBIAS). The results indicate that PERSIANN-CDR and PERSIANN-CCS are the products that show a greater agreement with the measurements of rain gauges, but with a great bias for PERSIANN-CCS. The findings provide insight into the performance of PPS in the CLT that contributes to possible directions for improvement of the algorithms for better service in hydrometeorological applications.

Resumo em Português:

Resumo Ocorreu um ciclone na costa sul do Brasil entre 30/06/2020 e 01/07/2020, movendo-se do continente em direção ao mar. O sistema foi registrado em modelos numéricos e observações in-situ (boia e navio) desde o dia em que se formou até se dissipar. O objetivo deste trabalho é utilizar os dados coletados durante essa condição ambiental extrema em uma comparação estatística com o modelo atmosférico operacional Global Forecast System (GFS) e uma implementação local do modelo de ondas WAVEWATCH III (WW3), que utiliza o GFS como um dos inputs, para entender as limitações desses modelos. Inicialmente, os resultados mostraram que o sistema próximo à costa sul do Brasil era um ciclone explosivo forte de acordo com a classificação de Sanders e Gyakum (1980). Descobrimos que os modelos GFS e WW3 apresentaram maiores erros em comparação com os dados da boia durante o período de 48 horas de condições meteorológicas explosivas, enquanto para o modelo GFS, os maiores erros ao redor do navio ocorreram após esse período. Os erros do WW3 podem ser explicados pela diferença entre a profundidade da boia e o ponto da grade do WW3, e os erros do GFS nessa localização.

Resumo em Inglês:

Abstract A cyclone occurred off the southern Brazilian coast between 30/06/2020 and 01/07/2020, moving eastwards from land towards offshore. The system was registered in numerical models and in-situ observations (buoy and ship) from the day it started until dissipated. The goal of this work is to use the data collected during this extreme environmental condition in a statistical comparison with the atmospheric operational model Global Forecast System (GFS) and a local implementation of the WAVEWATCH III (WW3) wave model, which used the GFS as one of the inputs, to understand the limitations of these models. Initially, the results showed that the system near the southern Brazilian coast was a strong explosive cyclone according to the Sanders and Gyakum (1980) classification. We found that the GFS and WW3 models exhibited greater errors when compared with the buoy data during the 48 h period of explosive weather conditions, while for the GFS model, the greatest errors around the ship occurred after that period. The WW3 errors may be explained by the difference between the buoy and WW3 gridpoint depth and the GFS errors at this location.

Resumo em Espanhol:

Resumen Entender como el cambio climático (CC) afectaría los ecosistemas de montaña, es clave para la planificación y gestión del territorio en los Andes. Se utilizó las zonas de vida de Holdridge (HLZ) para evaluar los efectos del CC sobre los ecosistemas de montaña en la cordillera Carabaya para un futuro centrado en el 2050 y 2070 bajo escenarios RCP-4.5 y RCP-8.5. Se utilizó el modelo bioclimático de Holdridge para obtener las HLZ de referencia (1961-1990) con información climática de WorldClim previa reducción de escala y validación con información observada. Se identificaron nueve HLZ, siendo las de mayor extensión el Páramo (41.2%), Bosque húmedo-Montano (20.3%) y Tundra (14.6%). Las HLZ y el mapa de ecosistemas del Perú presentaron un alto grado de concordancia (índice de Kappa de 0.83). Los ecosistemas más afectados por el CC serían los comprendidos en las HLZ Nival, Tundra y Páramo que se reducirían, bajo el escenario RCP-8.5, en -96.1, -92.7 y -33.9% para el 2050, y -98.8, -99.2 y -71.7% para el 2070 desplazándose a mayores altitudes; por otro lado, los ecosistemas comprendidos en el Bosque húmedo Montano aumentarían entre +86.8% y +131.6% para el escenario RCP-4.5 y RCP-8.5, respectivamente, desplazando a la Tundra y Páramo.

Resumo em Inglês:

Abstract Understanding how climate change (CC) would affect mountain ecosystems is key for planning and managing the territory in the Andes. Holdridge's life zones (HLZ) were used to evaluate the effects of CC on mountain ecosystems in the Carabaya mountain range for a future centered on 2050 and 2070 under RCP-4.5 and RCP-8.5 scenarios. Holdridge's bioclimatic model was used to obtain the reference HLZ (1961-1990) with climatic information from WorldClim after scaling down and validation with observed information. Nine HLZ were identified, with the highest extent being Paramo (41.2%), Humid-Montane Forest (20.3%), and Tundra (14.6%). The HLZ and the ecosystem map of Peru showed a high degree of concordance (Kappa index of 0.83). The ecosystems most affected by CC would be those within the Nival, Tundra, and Paramo HLZ, which would be reduced, under the RCP-8.5 scenario, by -96.1, -92.7, and -33.9% for 2050, and -98.8, -99.2, and -71.7% for 2070, moving to higher altitudes. On the other hand, ecosystems within the Humid-Montane Forest would increase by +86.8% and +131.6% for the RCP-4.5 and RCP-8.5 scenarios, respectively, displacing Tundra and Paramo.

Resumo em Inglês:

Abstract This work presents an assessment of the precipitation deficit in the São Francisco River Basin (SFRB) based on temporal, seasonal and regional analyses of two decades of precipitation data products derived from satellite missions launched since 1997. The temporal analyses were performed by means of three 3-month SPI time series, consisting of 250 values each derived from TRMM, CHIRPS and PERSIANN-CDR estimates. Seasonal and regional analyses were made with differences in precipitation amounts averaged between the last decade, spanning from January 2008 to December 2018, and the decade before that one, spanning from January 1998 to December 2007, for each grid cell over the domain of the SFRB. The result from the temporal analysis shows that the SFRB experienced longer and drier periods in the decade 2008-2018. The results of the seasonal and regional analyses suggest that precipitation deficit was stronger during the summer; and that the upper part of the SFRB was the most impacted by the precipitation deficit occurred over the past two decades.

Resumo em Inglês:

Abstract This work presents an assessment of the precipitation deficit in the São Francisco River Basin (SFRB) based on temporal, seasonal and regional analyses of two decades of precipitation data products derived from satellite missions launched since 1997. The temporal analyses were performed by means of three 3-month SPI time series, consisting of 250 values each derived from TRMM, CHIRPS and PERSIANN-CDR estimates. Seasonal and regional analyses were made with differences in precipitation amounts averaged between the last decade, spanning from January 2008 to December 2018, and the decade before that one, spanning from January 1998 to December 2007, for each grid cell over the domain of the SFRB. The result from the temporal analysis shows that the SFRB experienced longer and drier periods in the decade 2008-2018. The results of the seasonal and regional analyses suggest that precipitation deficit was stronger during the summer; and that the upper part of the SFRB was the most impacted by the precipitation deficit occurred over the past two decades.

Resumo em Português:

Resumo Apresenta-se os resultados de um experimento de cultivo de Palma Forrageira Orelha de Elefante (Opuntia stricta Haw) nas condições climáticas observadas na região Jaguaribana, região semiárida do Estado do Ceará. O experimento foi instalado em uma área de 480,0 m2 (0,048 ha) na Comunidade Riachão, localizada na zona rural do município de Jaguaribe-CE (5°47'15” S e 38°32'29” W), composto por vinte parcelas distribuídas em blocos casualizados com o uso de biofertilizante de esterco bovino em cinco tratamentos distintos, parcela de controle (sem uso do biofertilizante) e quatro doses que variaram 0,5 a 2,0 L, com quatro aplicações a partir do quadragésimo dia de plantio com intervalos de quinze dias até os cem dias de plantio. Os resultados mostraram que quatro das variáveis avaliadas apresentaram correlação estatística positiva entre a aplicação do biofertilizante e o desenvolvimento das plantas, e que as variáveis comprimento, largura e espessura dos cladódios, obtiveram os melhores resultados com a aplicação de doses de 2,0 L, obtendo valores médios de 22,27 cm, 16,47 cm, e 0,87 cm, respectivamente. Assim, concluiu-se que o cultivo desta cultura, com o uso de biofertizante de esterco bovino, pode auxiliar na criação dos rebanhos da região e mitigar os efeitos negativos causados pela falta de pastagem em períodos secos que são consequências da variabilidade climática observada na região.

Resumo em Inglês:

Abstract It presents the results of an experiment of cultivation of Palma Forrageira Orelha de Elefante (Opuntia stricta Haw) in the climatic conditions observed in the Jaguaribana region, semi-arid region of the State of Ceará. The experiment was installed in an area of 480.0 m2 (0.048 ha) in the Riachão Community, located in the rural area of the municipality of Jaguaribe-CE (5°47'15” S e 38°32'29” W), consisting of twenty plots distributed in randomized blocks with the use of bovine manure biofertilizer in five different treatments, control plot (without the use of biofertilizer) and four doses ranging from 0.5 to 2.0 L, with four applications from the fortieth day of planting with intervals of fifteen days until the hundred days of planting. The results showed that four of the evaluated variables presented a positive statistical correlation between the application of the biofertilizer and the development of the plants, and that the variables length, width and thickness of the cladodes, obtained the best results with the application of doses of 2.0 L, obtaining average productivity of 22.27 cm, 16.47 cm, and 0.87 cm, respectively. Thus, it was concluded that the cultivation of this crop, with the use of bovine manure biofertilizer, can help in the creation of herds in the region and mitigate the negative effects caused by the lack of pasture in dry periods, which are consequences of the climatic variability observed in the region.

Resumo em Português:

Resumo O presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade do índice de Abastecimento de água Superficial (SWSI) e do índice de Recuperação de Seca (RDI) como instrumentos de monitoramento, para identificar a frequência, intensidade e duração da seca hidrológica nas bacias dos reservatórios Banabuiú, Castanhão e Orós, localizados no Ceará, Brasil. O período de análise foi de 2002 a 2020 e para ambos os índices se utilizou a escala anual. A avaliação dos resultados mostrou que o SWSI e o RDI comportam-se semelhantemente e apresentam uma boa modelagem dos eventos de seca ou de abundância hídrica. A correlação entre eles ficou acima de 70% para os três reservatórios estudados. Entretanto, o RDI mostra-se defasado na identificação da seca, com tendência a apontar secas mais extremas. Desse modo, a utilização dos índices pode ser considerada uma estratégia proativa para a gestão dos recursos hídricos, pois eles fornecem informações importantes para a tomada de decisão por parte dos gestores. Além disso, a aplicação do SWSI em sistemas de monitoramento e alerta precoce das secas é mais vantajosa se comparada ao RDI, pois ele apresenta uma metodologia de cálculo mais simples, requerendo um menor esforço computacional e menos variáveis de entrada.

Resumo em Inglês:

Abstract The present study aims to evaluate the applicability of the Surface Water Supply Index (SWSI) and the Drought Recovery Index (RDI) as monitoring instruments, to identify the frequency, intensity and duration of hydrological drought in the basins of the Banabuiú reservoirs., Castanhão and Orós, located in Ceará, Brazil. The period of analysis was from 2002 to 2020 and for both indices the annual scale was used. The evaluation of the results showed that the SWSI and the RDI behave similarly and present a good modeling of drought or water abundance events. The correlation between them was above 70% for the three studied reservoirs. However, the RDI is lagged in identifying drought, with a tendency to point to more extreme droughts. Thus, the use of indices can be considered a proactive strategy for the management of water resources, as they provide important information for decision-making by managers. In addition, the application of the SWSI in drought monitoring and early warning systems is more advantageous compared to the RDI, as it presents a simpler calculation methodology, requiring less computational effort and fewer input variables.

Resumo em Português:

Resumo Os impactos das secas variam dependendo da sua intensidade, duração e recorrência, além do estado de desenvolvimento e da capacidade de enfrentamento das regiões e dos países. A seca pode ser dividida em três categorias principais: meteorológica, hidrológica e agrícola. A mitigação eficaz dos impactos da seca é possível por meio de um sistema de monitoramento eficiente. Como a seca é um evento multi-fatorial, a análise de múltiplos índices de diferentes classes auxilia no seu monitoramento. Este estudo visa preencher uma lacuna na pesquisa ao avaliar os três tipos de seca por meio de índices em regiões semiáridas, visando melhorar o monitoramento e a gestão dessas condições. Esse trabalhoa analisa o comportamento de sete índices de seca, SPI, SPEI, EDDI, RDIst, SRI, VHI e NDVI. Estes foram calculados para a bacia do alto jaguaribe por meio de uma janela móvel de tempo e por meio de uma discretização temporal, tanto para a escala de 3 como de 12 meses. Foram utilizadas como métricas de análise o valor de informação mútua e correlação de Pearson entre os índices. Os resultados dos índices metereológicos SPI, SPEI e RDIst apresentaram elevada correlação tanto na análise linear como não-linear. EDDI apresentou um comportamento diferente dos outros índices metereológicos. Contudo, O EDDI-12 mostrou maior informação mútua do que o NDVI, sugerindo um alarme precoce para a seca da vegetação em escalas mais amplas. Este estudo analisa a propagação de seca através da correlação entre índices de escala 3 meses e o SPI-3 para fevereiro-março-abril. Os resultados mostram a propagação de seca, com maiores correlações dos índices de vegetação (VHI e NDVI) e hidrológico (SRI) em março-abril-maio, e os índices meteorológicos (RDIst e SPEI) com as maiores correlações em fevereiro-março-abril.

Resumo em Inglês:

Abstract The impacts of droughts vary depending on their intensity, duration, and recurrence, as well as the developmental state and coping capacity of regions and countries. Drought can be categorized into three main types: meteorological, hydrological, and agricultural. Effective mitigation of drought impacts is achievable through an efficient monitoring system. Given that drought is a multifactorial event, the analysis of multiple indices from different classes aids in its monitoring. This study aims to address a research gap by assessing the three types of droughts using indices in semi-arid regions, with the goal of enhancing monitoring and management of these conditions. This work examines the behavior of seven drought indices - SPI, SPEI, EDDI, RDIst, SRI, VHI, and NDVI - calculated for the Upper Jaguaribe Basin using both a moving time window and temporal discretization, for both 3 and 12-month scales. Mutual information value and Pearson correlation were employed as analytical metrics between the indices. Results for meteorological indices SPI, SPEI, and RDIst exhibited significant correlation in both linear and non-linear analyses. EDDI displayed distinct behavior from the other meteorological indices. Notably, EDDI-12 showed higher mutual information than NDVI, suggesting early warning potential for vegetation drought on broader scales. This study analyzes drought propagation through correlation between 3-month scale indices and SPI-3 for February-March-April. Findings demonstrate drought propagation, with vegetation-based indices (VHI and NDVI) and hydrological index (SRI) showing higher correlations in March-April-May, while meteorological indices (RDIst and SPEI) exhibited stronger correlations in February-March-April.

Resumo em Português:

Resumo A necessidade de prever a ocorrência de eventos pluviométricos é essencial para o planejamento das atividades urbanas e rurais. Assim, o objetivo deste trabalho foi estimar os valores prováveis de precipitação em diferentes níveis de probabilidade para a cidade de Rio Branco, Acre, a partir dos registros totais mensais de precipitação, computados a partir da série histórica de 1970 a 2021. O método de máxima verossimilhança foi utilizado para estimar os parâmetros da distribuição Gama. Na avaliação da série histórica de chuva observou que de junho a agosto é considerado o período com menor pluviosidade, enquanto que de novembro a março considera-se o período chuvoso da região de estudo. Os valores estimados de chuva em diferentes níveis de probabilidade para a cidade de Rio Branco, Acre, permitiram verificar que durante o período de 1970 a 2021, as estimativas compreendidas na faixa de 50% de probabilidade foram semelhantes aos valores médios mensais da chuva registrada no município. Portanto, os valores pluviométricos estimados no presente estudo são ferramentas de apoio à tomada de decisões, principalmente no que se refere ao planejamento e desenvolvimento de atividades urbanas e rurais no município de Rio Branco.

Resumo em Inglês:

Abstract The need to predict the occurrence of rainfall events is essential for planning urban and rural activities. Thus, the objective of this work was to estimate the probable values of rainfall at different levels of probability for the city of Rio Branco, Acre, from the total monthly rainfall records, computed from the historical series from 1970 to 2021. The method of maximum-likelihood was used for estimate the parameters of the Gamma distribution. In the evaluation of the historical rainfall series, it was observed that from june to august is considered the period with less rainfall, while from november to march it is considered the rainy period in the study region. The estimated values of rainfall at different levels of probability for the city of Rio Branco, Acre, allowed verifying that during the period from 1970 to 2021, the estimates comprised in the range of 50% of probability were similar to the monthly average values of the rainfall recorded in the municipality. Therefore, the rainfall values estimated in the present study are tools to support decision-making, especially with regard to planning and undertaking urban and rural activities in the city of Rio Branco.

Resumo em Português:

Resumo Análises e previsões climáticas indicam mudanças significativas nos elementos climáticos, principalmente na temperatura média global, e variações nos padrões de precipitação, que podem ter efeitos profundos nos ecossistemas e na agricultura. Este estudo tem como objetivo avaliar os impactos das mudanças climáticas no território brasileiro usando a classificação climática de Köppen-Geiger (1936). Foram analisados dados climáticos em 4.942 localidades, abrangendo municípios do Brasil, de 1989 a 2019. Esses dados foram obtidos da plataforma NASA/POWER e complementados com projeções mensais de temperatura e precipitação do modelo BCC-CSM1-1, parte do CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5), em quatro cenários de emissões (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 e RCP 8.5) para os períodos de 2041-2060 e 2061-2080. Os resultados revelam um aumento de temperatura em todos os cenários, com o RCP 8.5 indicando o aumento mais significativo, atingindo 4,30 e 5,42 °C para os períodos de 2041-2060 e 2061-2080, respectivamente. Além disso, o mês menos chuvoso do ano apresenta valores de precipitação superiores a 60 mm, levando ao predomínio da tipologia de clima tropical “A” em 82,94% da avaliação climática atual. Em contrapartida, nos cenários de mudança climática, foram observadas reduções nas áreas com clima temperado típico “C” e expansões nas classes de clima árido “B” e tropical em comparação com o padrão climático atual. Notavelmente, a classe BSh tem uma prevalência de 6,09% e 8,16% para os períodos de 2041-2060 e 2061-2080, respectivamente. As mudanças climáticas observadas sinalizam possíveis desafios para a preservação de espécies no Brasil, pois as temperaturas mais altas podem dificultar sua adaptabilidade a condições mais secas e quentes. Como resultado, são necessárias medidas e estratégias cuidadosas para lidar com as implicações dessas mudanças nas próximas décadas.

Resumo em Inglês:

Abstract Analyses and climate forecasts indicate significant changes in climate elements, particularly the global mean temperature, and variations in rainfall patterns, which can have profound effects on ecosystems and agriculture. This study aims to assess the impacts of climate change on the Brazilian territory using the Köppen-Geiger (1936) climate classification. Climate data were analyzed at 4,942 locations, encompassing municipalities in Brazil from 1989 to 2019. These data were obtained from the NASA/POWER platform and complemented with monthly temperature and rainfall projections from the BCC-CSM1-1 model, part of the CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5), under four emission scenarios (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, and RCP 8.5) for the periods 2041-2060 and 2061-2080. The findings reveal a temperature increase across all scenarios, with RCP 8.5 indicating the most significant rise, reaching 4.30 and 5.42 °C for the periods 2041-2060 and 2061-2080, respectively. Additionally, the least rainy month of the year exhibits precipitation values exceeding 60 mm, leading to the dominance of the tropical climate typology “A” in 82.94% of the current climate assessment. In contrast, under climate change scenarios, reductions in areas with typical temperate climate “C” and expansions in arid climate “B” and tropical climate classes were observed compared to the present climate pattern. Notably, the BSh class has a prevalence of 6.09% and 8.16% for the periods 2041-2060 and 2061-2080, respectively. The observed climate changes signal potential challenges for the preservation of species in Brazil, as higher temperatures may hinder their adaptability to drier and warmer conditions. As a result, careful measures and strategies are needed to address the implications of these changes in the coming decades.

Resumo em Português:

Resumo O café é atualmente uma das principais commodities negociadas no mundo. O Brasil é o maior produtor e exportador do grão. Doenças fúngicas são muito comuns nas lavouras de café, e o controle representa uma grande parte dos custos de produção do café. O clima é um fator essencial no desenvolvimento de uma doença, como a mancha de folha de phoma. Essa doença é favorecida pela alta umidade atmosférica e temperaturas amenas. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo realizar o zoneamento da favorabilidade climática para uma das principais doenças do café (Phoma ssp.) na região cafeeira do Brasil. O estudo foi conduzido nas principais regiões tradicionais de cultivo de café, ou seja, nos estados do Paraná (PR), São Paulo (SP), Rio de Janeiro (RJ), Espírito Santo (ES), Minas Gerais (MG), Goiás (GO) e Bahia (BA), totalizando 2730 municípios. Dados de temperatura do ar e precipitação diária para o cenário atual foram coletados da plataforma WorldClim versão 2.1 para a última normal climatológica no formato GeoTIFF. Variáveis climáticas futuras foram obtidas pela plataforma WorldClim 2.1 para o modelo climático global IPSL-CM6A-LR para os períodos 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 e 2081-2100, e os cenários SSP-1 2.6, SSP-2 4.5, SSP-3 7.0 e SSP-5 8.5, respectivamente. Assim, o zoneamento foi realizado usando software de sistemas de informação geográfica (QGIS), automatizado com a linguagem Python. Além disso, gráficos foram preparados para melhor representar os resultados. Cerca de 54,77% da região produtora de café apresentou condições relativamente favoráveis para o desenvolvimento da mancha de folha de Phoma, 30,55% favorável, 3,20% altamente e 11,48% não apresentou condições climáticas para a ocorrência da doença. As condições climáticas de outubro a março favoreceram a ocorrência da mancha de folha de phoma. A mancha de folha de Phoma spp. provavelmente reduzirá sua ocorrência em todos os cenários futuros devido à perda de condições climáticas favoráveis. Durante o período 2081-2100, 85,03% de toda a região seria desfavorável ao desenvolvimento de Phoma spp. para o cenário mais pessimista (SSP-5 8.5). As mudanças climáticas proporcionarão condições inadequadas para o desenvolvimento de Phoma spp.

Resumo em Inglês:

Abstract Coffee is currently one of the main commodities traded in the world. Brazil is the largest producer and exporter of the grain. Fungal diseases are very common in coffee crops and control represents a large part of coffee production costs. The climate is an essential factor in the development of a disease such as phoma leaf spot. This disease is favored by high atmospheric humidity and mild temperatures. In this context, this study aimed to carry out the climatic favorability zoning for one of the main coffee diseases (Phoma ssp.) of the coffee-growing region in Brazil. The study was conducted in the main traditional coffee growing regions, i.e., the states of Paraná (PR), São Paulo (SP), Rio de Janeiro (RJ), Espírito Santo (ES), Minas Gerais (MG), Goiás (GO), and Bahia (BA), totaling 2730 municipalities. Air temperature and daily precipitation data for the current scenario were collected from the WorldClim version 2.1 platform for the latest climatological normal in GeoTIFF format. Future climate variables were obtained by the WorldClim 2.1 platform for the IPSL-CM6A-LR global climate model for the periods 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080, and 2081-2100 and the scenarios SSP-1 2.6, SSP-2 4.5, SSP-3 7.0, and SSP-5 8.5, respectively. Thus, zoning was carried out using software of geographic information systems (QGIS), automated with the Python language. Also, graphs were prepared to better represent the results. About 54.77% of the coffee-producing region presented relatively favorable conditions for the development of Phoma leaf spot, 30.55% favorable, 3.20% highly, and 11.48% showed no climate conditions for the occurrence of the disease. The climate conditions from October to March favored the occurrence of phoma leaf spot. The Phoma spp. Leaf spot will probably reduce its occurrence in all future scenarios due to the loss of favorable climate conditions. During the period 2081-2100, 85.03% of the entire region would be unfavorable to the development of homas pp. For the most pessimistic scenario (SSP-5 8.5). Climate changes will provide unsuitable conditions for the development of Phoma spp.

Resumo em Português:

Resumo Um dos importantes desafios para construção de sistemas eficazes de monitoramento agrícola é a definição de indicadores que representem a variabilidade espacial e temporal dos principais fatores de risco associados à produção. Neste contexto, se analisou a potencialidade de uso do TVDI (Temperature-Vegetation Dryness Index), obtido a partir dos sensores terrestres e orbitais em áreas de produção de soja no sul do Brasil, na geração dos padrões espaciais e temporais do principal fator de risco, a umidade da superfície, visando sua incorporação em sistemas operacionais de monitoramento agrícola. Utilizou-se imagens dos sensores MODIS Terra e OLI/TIRS Landsat 8, e dados de sensores posicionados na superfície que serviram como referência. A área de estudo abrangeu lavoura de soja, onde foi conduzido o experimento, lavouras de soja próximas e o município de Carazinho/RS. O período de análise foi o período de cultivo da soja. Dada a coerência e robustez do TVDI estimado pelos sensores orbitais, verificou-se que é possível o uso conjugado destes sensores em sistema de monitoramento de risco agrícola. A principal característica é o acompanhamento contínuo da umidade em amplas regiões agrícolas usando TVDIMODIS e detalhamento da distribuição espacial da umidade da superfície com TVDIOLI/TIRS nos períodos críticos à deficiência hídrica.

Resumo em Inglês:

Abstract One of the major challenges for effective agricultural activity monitoring systems is defining robust indicators of spatial and temporal variability for the main risk factors associated with crop production. In this context, this study aimed to analyze the potential of the Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI), obtained by terrestrial and orbital sensors from soybean production areas in southern Brazil, in generating spatial and temporal patterns of the main risk factor, surface moisture, to be incorporated in operational agricultural monitoring systems. For this purpose, MODIS Terra and Landsat-8 OLI/TIRS sensor images were used, as well as data from surface positioned sensors to serve as a reference. The study area encompassed one soybean crop area, soybean mapped crop areas near the experimental area, and the municipality of Carazinho-RS. The experimental area was analyzed during the soybean growing season. As the TVDI data estimated by OLI/TIRS and MODIS sensors were coherent and robust, both sensors can be used in conjunction for agricultural risk monitoring. Its main features are continuous monitoring of large production regions by TVDIMODIS and spatial distribution detailing by TVDIOLI/TIRS in critical periods to water deficit.

Resumo em Português:

Resumo O presente estudo aplica técnicas de inteligência computacional no desenvolvimento de um modelo híbrido composto por Redes Neurais Artificiais (RNAs) e Algoritmos Genéticos (AGs) (MLP-GA) para estimar e preencher lacunas nas variáveis mensais de evaporação, temperatura máxima e umidade relativa em seis regiões do estado do Rio de Janeiro (RJ), Brasil. Os resultados foram avaliados por meio de técnicas estatísticas e comparados com os resultados obtidos pelos modelos de Regressão Linear Múltipla (RLM), Perceptron de Multicamadas (MLP) e Redes de Função de Base Radial (RBF), além de serem comparados com os dados registrados pelas estações meteorológicas. O coeficiente de correlação (r) entre as estimativas de evaporação geradas pelo MLP-GA com os dados registrados mostrou uma relação elevada, permanecendo entre 0,82 e 0,97. O erro percentual médio (MPE) variou de 6,01% a 9,67%, indicando uma precisão entre 90% e 94%. Para a temperatura máxima gerada pelo MLP-GA, a correlação com os dados registrados permaneceu entre 0,97 e 0,99. Apresentou também o MPE entre 0,95% e 1,57%, mantendo a precisão dos dados estimados entre 98% e 99%. O coeficiente de correlação (r) entre as estimativas de umidade relativa geradas pelo MLP-GA permaneceu entre 0,89 e 0,97, com MPE entre 1,15% e 1,89%, garantindo uma taxa superior a 98% de acerto em suas estimativas. Tais resultados demonstraram ganhos em relação aos outros modelos aplicados e permitiram o preenchimento da maioria dos valores ausentes.

Resumo em Inglês:

Abstract The present study applies computational intelligence techniques in the development of a hybrid model composed of Artificial Neural Networks (ANNs) and Genetic Algorithms (GAs) (MLP-GA) to estimate and fill in the gaps in the monthly variables of evaporation, maximum temperature and relative humidity to six regions in the state of Rio de Janeiro (RJ), Brazil. The results were evaluated using statistical techniques and compared with results obtained by the Multiple Linear Regression (RLM), Multilayer Perceptron (MLP) and Radial Basis Function (RBF) models and also compared with the data recorded by the weather stations. The correlation coefficient (r) between the evaporation estimates generated by MLP-GA with the recorded data showed a high relationship, remaining between 0.82 to 0.97. The average percentage error (MPE) ranged from 6.01% to 9.67%, indicating a accuracy between 90% to 94%. For the maximum temperature generated by MLP-GA the correlation with the recorded data remained between 0.97 to 0.99. It also presented the MPE between 0.95% to 1.57%, maintaining the accuracy of the estimated data between 98% to 99%. The correlation coefficient (r) between the relative humidity estimates generated with the MLP-GA remained between 0.89 a 0.97, the MPE between 1.15% to 1.89%, which guaranteed a rate higher than 98% of correctness in its estimates. Such results demonstrated gains in relation to the other applied models and allowed the accomplishment of the filling of most of the missing values.

Resumo em Português:

Resumo Apresenta-se aqui uma revisão a respeito dos distúrbios ou perturbações nos ventos alísios que se propagam sobre o oceano Atlântico sul, assim como uma discussão a respeito desse sistema meteorológico, de acordo com a literatura analisada. A maioria dos autores sugere que esses distúrbios têm seus principais processos encontrados em níveis baixos da troposfera. Estes estudos indicam que esses sistemas são típicos do outono e inverno do Hemisfério Sul, sendo responsáveis pela maior parte da precipitação anual observada sobre a faixa leste da Região Nordeste do Brasil. Um guia prático para a identificação desse sistema sinótico é apresentado, e uma terminologia apropriada é proposta com o intuito de dirimir equívocos causados na prática operacional devido ao uso equivocado de uma mesma terminologia para referenciar sistemas diferentes. A nova nomenclatura proposta para a região estudada é “Distúrbios Ondulatórios nos Ventos Alísios” (Dova), uma vez que o sistema analisado apresenta sua atividade principal em baixos níveis, se diferenciando de outros sistemas que fluem de leste ou são estacionários e não estão diretamente ligados aos ventos alísios, apresentando seus processos principais em outros níveis.

Resumo em Inglês:

Abstract This article provides an overview about the disturbances in the trade winds that propagate over the south Atlantic Ocean, as well as a discussion about this weather system, according to the literature. Most authors suggest that these disturbances have their main processes found at low levels of the troposphere. These studies indicate that this system is austral fall and winter typical and can be associated to most of the annual precipitation observed over the eastern area of the Brazil Northeast region. A practical guide for the identification of the disturbances in the trade winds is presented, and a new terminology is proposed to resolve misunderstandings in operational practice due the use of the same terminology to refer to different systems. The new nomenclature suggested is “Wave Disturbances in the Trade Winds”, since the analyzed system presents its main activity at low levels, differentiating itself from other systems that flow from the east or are stationary and are not directly linked to the trade winds, presenting their main processes at higher levels.