00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) ICAT - INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICAT
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Tipo: Dissertação
Título: Variabilidade climática do nordeste do Brasil utilizando técnicas de análise harmônica e componentes principais
Título(s) alternativo(s): Climate variability in Northeastern Brazil employing Harmonic analysis and Principal Component Analysis techniques
Autor(es): Bernardo, Sergio de Oliveira
Primeiro Orientador: Molion, Luiz Carlos Baldicero
metadata.dc.contributor.referee1: Aragão, José Oribe Rocha de
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, José Leonardo de
Resumo: Atualmente, dados de Reanálise do National Centers for Environrnental Prediction (NCEPINOAA) são amplamente empregados, sem uma análise crítica, devido à escassez de dados existentes, particularmente sobre regiões tropicais. Neste trabalho, objetivou-se estudar a climatologia e variabilidade espaço-temporal dos dados de Reanálise do NCEP, por meio de análise harmônica e análise de componentes principais para o Nordeste do Brasil (NEB). Um dos aspectos particulares foi verificar a concordância desses dados com os dados de observações de algumas estações de aeroportos do NEB, procurando estabelecer relações entre eles bem como entre eles e alguns Índices globais como temperatura de superfície do mar no Pacífico (Niño 3 e Niño 3.4), índice de oscilação sul dentre outros. Os dados mensais utilizados foram os de taxa de chuva (convertida em mm), água precipitável e OLR no período 1980-99 na janela espacial 20°N-20S e 80°W-20°E. Dados de precipitação observados foram de algumas estações pertencentes ao Serviço de Proteção ao Vôo (SPV) no 1992-97, dispostas ao longo da Costa Leste NEB. Na análise harmônica, utilizaram-se todas as variáveis citadas e as análises de componentes principais foram realizadas utilizando-se uma matriz de correlação a partir de anomalias normalizadas das variáveis citadas, com exceção da taxa de chuva, filtrando-se o ciclo anual. O NEB apresentou um forte acoplamento com duas regiões próximas à costa africana. As perturbações, que se iniciam nessas regiões da África, parecem influenciar o regime de chuva no NEB, propagando-se através de um "duto" de águas aquecidas do Atlântico equatorial. Na região litorânea do NEB, a baixa variabilidade no campo de água precipitável, deve-se à constante convergência de brisa marinha e dos ventos Alísios de nordeste e sudeste. Portanto, entre anos atípicos, como EI Niño e La Niña, essa variabilidade não foi grande, sugerindo que, no caso dos EI Niños, não existe falta de umidade na baixa troposfera e sim de um mecanismo dinâmico que a converta em chuva. Já, nas regiões interiores, como sul do Piauí e noroeste da Bahia, a variabilidade foi alta. A partir das análises das componentes principais (SPV), pode se verificar que os sistemas produtores de chuva na costa Leste do Nordeste (Salvador-Natal) foram, em sua maioria, diferentes dos sistemas que atuaram na parte sul da Bahia, mostrando contraste entre as regiões. Na maioria das estações do SPV, os dados de Reanálise subestimaram os totais mensais máximos e introduziram um deslocamento de fase do mês de precipitação máxima no ciclo anual, com este antecedendo de até três meses o máximo observado. Dados de Reanálise para precipitação tenderam a subestimar os totais mensais durante os eventos La Nina e superestimar os máximos reduzidos durante os anos de EI Niño e de secas.
Abstract: Presently, the data of the Reanalysis Project of the National Centers for Environmental Prediction (NCEPINOAA) are largely used without a critical overview, due to the scarcity of data, notably in tropical regions. In this work, a study of the climatology and the spatial and temporal variability of the NCEP Reanalysis data, was performed using Harmonic Analysis and Principal Component Analysis for Northeastern Brazil (NEB). One of the particular aspects of this study was to verify the accordance of this dataset with observed data of some climatological stations located at NEB airports, aiming at establishing a possible relationship between them as well as relating them to global atmospheric índices such as sea surface temperature (Niño 3 and Niño 3.4), Southern Oscillation and Multivariate ENSO indices among others. The monthly data used were rainfall rate, precipitable water and OLR in the period 1980-1999, for the 20°N-20°S and 20°E-80°W window. The observed rainfall data were from the Serviço de Proteção ao Vôo (SPV) network along the eastern coast of NEB. For the Harmonic Analysis, all meteorological variables above were used and the Principal Components analysis was performed using a correlation matrix esembled with standardized anomalies of the same variables, with exception of rainfall rate, but filtering out the annual cycle. The NEB region presented a strong coupling with two regions near the African West Coast. The disturbances that originate in these regions seem to influence the NEB rainfall regime, once they propagated over a “duct” of Equatorial Atlantic warm water existing between the two continents. In the NEB coastal regions, the precipitable water low interanual variability might be due to the low level convergence of the sea breeze ando f the Northern and Southern Trades. Therefore, between extreme years, such as El Niño and La Niña, this variability was relatively low, suggesting that, in case of El Niños, there is no lack of low tropospheric moisture but of a dynamical mechanism to convert moisture into convection and rain. In the NEB interior, however, the variability was high, such as over Southern Piaui and Northwestern Bahia. Through the Principal Components Analysis of SPV dataset, it was possible to verify that rainfall producing systems that acted over Eastern Coast of NEB, from Salvador to Natal, were basically disstinc from the ones that acted over Southern Bahia,evidencing the contrast between the two regions. In general, Reanalysis data underestimated themonthly rainfall totals with respect to SPV rainfall data and introduced a phase lag up to three months between the Reanalysis and the observed month of maximum rainfall in wet (La Niña) years and overestimate the reduced rainfall totals in dry and El Niño years.
Palavras-chave: Climatologia - Brasil, Nordeste
Precipitação (Meteorologia) - Variabilidade
Análise de componentes principais
Análise harmônica
El Niño
La Niña
Climatology - Brazil, Northeast
Precipitation (Meteorology) - Variability
Principal component analysis
Harmonic analysis
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Citação: BERNARDO, Sergio de Oliveira. Variabilidade climática do nordeste do Brasil utilizando técnicas de análise harmônica e componentes principais. 2024. 72 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) - Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2002.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14173
Data do documento: ago-2002
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