Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-02-15T21:04:32Z No. of bitstreams: 2 01-Dissertação-Adriane.pdf: 25884094 bytes, checksum: 41cbb40c48f6a464d8f8ba21f9bb8b94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T21:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 01-Dissertação-Adriane.pdf: 25884094 bytes, checksum: 41cbb40c48f6a464d8f8ba21f9bb8b94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The greenhouse effct is a phenomenon that causes the natural warming of the earth’s surface. However, in recent decades this warming is increasing due to natural causes and principalemente to human activities, causing global climate change, including the Amazon region with p otentially catastrophic impacts. These changes in climate are measured using historic al series of meteorological variables such as the temp erature and precipitation. Thus, the World Meteorological Organization (WMO), through various worksops created twenty-seven changes in weather detection indicators based on temepratura and precipitation. They were used in this study 8 climate indices based on precipitation and calculated in the Amaz on Basin region, which is Grende imp ortance econônima for the p eople (directly and/or indirectly), in vie w of the role of these climatic indicators for the middle and end of the century XXI in order to b etter planning to minimize the environmental, so cial and economic impacts. Thus, the present study used data from precipitation Climate Prediction Center (CPC) and the regional mo del ETA EXP-CTRL , b oth for the p erio d 1981-1990, in order to evaluate 8 climatic indicators, comparing their-spatial patterns and ETA validate the mo del using statistical metho ds BIAS and RMSE. The present study also used data from the regional mo del ETA, with the b oundary conditions of numerical simulations of the general circulatio n mo del HadGEM2 for the scenario of greenhouse gas emissions RCP 8.5, we selected three diffrent p erio ds, they are: 1 ) 1961-1990 (EXP-CTRL), 2) 2021-2050 (EXP-FP8.5) and 3) 2071-2100 (EXP-FD8.5). To evaluate the inflence of the increase in the concentrati on of greenhouse gases, characterized by the IPCC scenario RCP8.5 on 8 clima te indices based on rainfall data to the Amazon Basin. The results showed that the validation base d on BIAS, the mo del showed changes similar to that observed in terms of spatial di stribution. In the validation based on the RMSE, it was observed that the mo de l has go o d accuracy of the mo del in relation to what was observed for the numb er of consecutive days and dried the maximum amount of rainfall in a day. The results also indicated that the EXP-FP8.5 only the numb er of consecutive rainy days, the total numb er of dry days and the total numb er of rainy days are signifiantly impacted. So for the EXP-FP8.5 and EXP-FD8.5 exp eriments, mo del ETA force d the HadGEM2, there may b e a signifiant increase in the numb er of dry days and a reduction in the numb er of rainy days and consecutive or not b etween the middle and end the twenty-fist century. For other climatic indicators (total amount of rainfall, maximum rainfall o ccurred in 1 day, maximum rainfall amo unt o ccurred in fie days, the p ercentile 95% of rain) mo del indicates a reduction in the amount of rain on the region of the Amazon Basin mainly for the indic ators asso ciated with extreme events. / O efeito estufa é um fenômeno que o casiona o aquecimento natural da sup erfície terrestre. No entanto, nas úl timas décadas esse aquecimento vem aumentando devido à causas naturais e principalmente às atividades antrópicas, acarretando mudanças no c lima global, incluindo a região Amazônica com impactos p otencialmente catastrófios. Essas mudan- ças no c lima são medidas utilizando séries históric as de variáveis meteorológicas como, p or e xemplo, a temp eratura e a precipitação. Desse mo do, a Organização Mundial de Meteorologia (OMM), a través de vários workshops criou vinte e sete indicadores de detec- ção de mudanças no clima, baseados na temp eratura e na precipitação. Foram utiliza dos no presente trabalho 8 índices climáticos baseados na precipitação e calculados na região da Bacia Amazônica, que é de grande imp ortância econômica para a p opulação (direta e/ou indiretamente), tendo em vista o pap e l desses indicadores climáticos para meados e fial do século XXI com o intuito de melhores planejamentos para minimizar os impactos ambientais, so ciais e econômicos. A presente p esquisa utilizou dados de precipitação do Climate Prediction Center (CPC) e do mo de lo regional ETA do EXP-CTRL, com o intuito de avaliar 8 indicadores climáti cos comparando seus pa drõ es espaciais e vali dar o mo delo ETA utilizando os méto dos e sta tí sti co BIAS e RMSE. No presente estudo tamb ém foram utilizados dados provenientes do mo delo regional ETA, tendo com o condiçõ es de contorno as simulaçõ es numéricas do mo delo de circulação geral HadGEM2 para o cenário de emissõ es de gases de ef eito estufa RCP 8.5. Foram selecionados três p erío dos distintos, são eles: 1) 1961 a 199 0 (EXP-CTRL), 2) 2021 a 2050 (EXP-FP8.5) e 3) 2071 a 2100 (EXP-FD8.5). Ob jetivando avaliar a inflência do aumento na concentração dos GEE, caracterizado p e lo cenário RCP8.5 do IPCC, sobre 8 índices climáticos baseados em dados de precipitação para a Bac ia amazônica. Dessa forma, os resultados mostraram que na validação baseada no BIAS, o mo delo apresentou variaçõ es semelhantes ao que foi observado, em termos de distribuição espacial. Na validação baseada no RMSE, observou-se que, o mo delo p ossui b oa precisão, em relação ao que foi observado, para o número consecutivo de dias secos e a quantidade máxima de precipitação em um dia. Os resultados tamb ém indica ram que, no EXP-FP8.5 ap enas o número de dias consecutivos chuvosos, o número total de dias secos e o número total de dias chuvosos são impactados signifiativamente. Assim para os exp erimentos EXP-FP8.5 e EXP-FD8.5, do mo delo ETA forçado p elo HadGEM2, p o derá haver um aumento signifiativo do número de dias secos e uma redução no número de dias chuvosos, sendo consecutivos ou não e ntre meados e fial do século XXI. Para os de mais i ndi cadores climáticos (quantidade total de chuva, quantidade máxima de chuva o corrida em 1 dia, quantidade máxima de chuva o corrida em 5 dias, p e rcentil de 95% de chuva) o mo del o indica redução na quantidade de chuva sobre a regi ão da Bacia Amazônica, principalmente para os indicadores asso c iados a eventos extremos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-24T13:18:51Z No. of bitstreams: 1 2015_EricaAcioliCanamary.pdf: 5695584 bytes, checksum: 9eede19f352bf16655d277eb426c6585 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-03-22T15:19:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_EricaAcioliCanamary.pdf: 5695584 bytes, checksum: 9eede19f352bf16655d277eb426c6585 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T15:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_EricaAcioliCanamary.pdf: 5695584 bytes, checksum: 9eede19f352bf16655d277eb426c6585 (MD5) / A seca é um evento que sempre causou inúmeros prejuízos às populações de diversas regiões do mundo, principalmente em áreas carentes e menos preparadas aos seus efeitos. A mesma é descrita por muitos autores como um fenômeno de elevada complexidade, por ser influenciada por fatores diversos. Esse evento ocorre com grande frequência no Nordeste brasileiro, em virtude, dentre outros fatores, da elevada variabilidade climática verificada nessa região. Apesar dessa elevada susceptibilidade, as medidas de combate à seca implementadas nessa região ainda têm um caráter reativo, não havendo uma priorização por planos que tornem a sociedade mais resiliente a esse evento. Tendo em vista esse cenário, o presente trabalho foi proposto com o intuito de avaliar a aplicabilidade de índices na identificação da seca, possibilitando o monitoramento e a previsão desse fenômeno. Esses índices são ferramentas que estão sendo desenvolvidas por diversos autores na tentativa de caracterizar as secas, por meio da definição da sua intensidade, duração e frequência. Com esse intuito, foram escolhidos alguns índices, que são amplamente utilizados no desenvolvimento de pesquisas de identificação das secas, para o desenvolvimento do presente trabalho. Para a análise da capacidade de monitoramento, além da análise da série histórica dos índices, foi feita uma comparação do comportamento dessas ferramentas com variáveis que indicam a ocorrência da seca, como a vazão e a umidade do solo. Já a possibilidade de utilização de um desses instrumentos, o índice de precipitação padronizada (no inglês, Standard Precipitation Index – SPI), na previsão das secas, foi verificada por meio de ferramentas estatísticas que comparam os valores previstos aos observados. Os resultados mostraram que todos os índices apresentaram um comportamento semelhante na indicação das secas históricas, mas o SPI e o índice de precipitação-evapotranspiração padronizado (no inglês, Standardized Precipitation Evapotranspiration Index - SPEI) de 12 meses foram os que apresentaram uma maior similaridade com as variáveis que indicam os impactos da deficiência de chuva no meio. Em relação à capacidade de previsão das secas por meio do SPI mensal e trimestral, percebeu-se que esse índice consegue antecipar os eventos de seca com uma melhor qualidade que a climatologia. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Drought is an event that always caused numerous losses to the populations in various regions of the world, especially in poor areas and less prepared to its effects. The drought is described by many authors as a phenomenon of high complexity, being influenced by several factors. This event frequently occurs in the Brazilian Northeast, due, for example, the high climate variability observed in this region. Despite this high susceptibility, the drought responses implemented in this region are just reactive, with no prioritization for plans that make the society more prepared to this event. Given this scenario, this study was proposed in order to evaluate the applicability of indices in drought identification, enabling the monitoring and forecasting of this phenomenon. These indices are tools that have being developed by many authors in an attempt to characterize droughts, by defining its intensity, duration and frequency. We choose some indices, which are widely used in researches and early warning systems, for the development of this work. For the analysis of the monitoring capacity, we observe the behavior of the time series indices and compare these tools with variables that indicate the occurrence of drought, flow and soil moisture, for example. The possibility to use one of these instruments, the standardized precipitation index (SPI) in prediction of drought was verified by statistical tools that compare the predicted values to the observed. The results showed that all indices have a similar behavior in indicating the historical droughts, but the SPI and the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) of 12 months have the greater similarity to the variables that indicate rainfall deficiency impacts on the environment. Regarding the drought forecasting capacity through the monthly and quarterly SPI, it was noted that this indice can anticipate drought events with a better quality than the climatology.

O objetivo principal deste trabalho é avaliar a capacidade do modelo RegCM3 (Regional Climate Model versão 3), para três diferentes simulações, em simular os padrões espaciais de tendência de alguns índices climáticos anuais e sazonais de temperatura e chuva na América do Sul para o clima presente (1961-1990). Para atingir o objetivo principal, desenvolveu-se um algoritmo baseado no software RClimDex para calcular os índices e investigou-se a habilidade dos dados de reanálise do NCEP/NCAR e do conjunto de dados de chuva produzido por Liebmann e Allured (2005) em estimar os índices anuais e sazonais de temperatura e chuva para a mesma região e período. A metodologia concentrou-se em análises dos coeficientes de correlação e de regressão linear. De maneira geral, os dois conjuntos de dados foram considerados válidos para representar os índices anuais e sazonais de temperatura e chuva observados na América do Sul durante o período de 1961-1990. Contudo, a reanálise do NCEP/NCAR mostrou sinais de tendência opostos às observações para os índices de temperatura e chuva sobre a Argentina. Dentre as três simulações com o modelo RegCM3, as simulações RegCM3(s2), com o esquema de convecção Emanuel, e RegCM3(s1), com o esquema de Grell, apresentaram um melhor desempenho em representar as tendências dos índices de temperatura e chuva, respectivamente, sobre a América do Sul. O modelo RegCM3(s1) simulou a predominante tendência de aumento das condições de umidade observadas na América do Sul através dos índices anuais r95p, prcptot e rx5day, particularmente na estação de inverno. As tendências opostas dos índices anuais cwd e cdd, que sugerem um aumento no número de dias com chuva, ao contrário, não foram bem detectadas pelo modelo RegCM3(s1). O aquecimento da temperatura mínima como conseqüência do aumento de noites quentes e diminuição de noites frias identificado em quase todo o continente foi simulado corretamente pelo modelo RegCM3(s2). Com relação à temperatura máxima, embora as observações não apresentem um padrão característico, a simulação do modelo RegCM3(s2) se mostra bastante semelhante ao apresentado pela reanálise do NCEP/NCAR. As distribuições espaciais de tendência dos índices anuais de temperatura e chuva resultantes das simulações do RegCM3(s2 e s1, respectivamente) e do HadAM3 sobre a América do Sul durante o período de 1961-1990 são bastante semelhantes entre si, embora o HadAM3 seja caracterizado por tendências mais suavizadas. Para os índices anuais e sazonais de temperatura, a simulação do HadAM3 se mostrou ligeiramente melhor à do RegCM3, enquanto que o inverso é encontrado para os índices anuais e sazonais de chuva. / The main goal of this study is to investigate if the RegCM3 model (Regional Climate Model version 3) is able to simulate the spatial patterns of some annual and seasonal climate indices of temperature and precipitation trend over South America for the present climate (1961-1990). The analysis is done for three different simulations where the model was running with different cumulus parametrization, i.e, Grell and Emanuel. An algorithm based on the software RClimDex was developed to calculate the indices. Different data sources such as the NCEP/NCAR reanalysis, individual observational stations and others were used to estimate the annual and seasonal indices of temperature and precipitation for the same region and period. Correlation and linear regression coefficients analysis were used in the results comparison. In general, the results suggest that the datasets can provide useful information about annual and seasonal indices of temperature and precipitation at individual grid cells in South America during the period 1961-1990. However, the NCEP/NCAR reanalysis showed reversal trend signals for some indices over Argentina. Within the three simulations with the RegCM3 model, the trends of the annual and seasonal indices of temperature and precipitation over South America are better reproduced by the Emanuel (s2) and Grell (s1) schemes, respectively. The RegCM3(s1) simulates the change to wetter conditions in South America through the r95p, prcptot and rx5day annual indices, particularly in the austral winter. On the other hand, the opposite signal of the trends in cdd and cwd indices, that indicates an increase in the number of days with precipitation, was not well represented by the model. The warming in minimum temperature as a consequence of the increase in the frequency of warm nights and the decrease of cold nights observed all over the South American continent was correctly simulated by the RegCM3(s2). Although the observed maximum temperature extremes did not show any special feature, the simulations with Grell scheme were able to represent the spatial patterns of the warm and cold days indices trend similar to the NCEP/NCAR reanalysis. The spatial distributions of the annual indices of temperature and precipitation trend obtained from the RegCM3(s2 and s1, respectively) and HadAM3 simulations over South America during the period 1961-1990 are very similar, though the HadAM3 shows a trend less intense. For the annual and seasonal indices of temperature, the HadAM3 simulation is slightly better than the RegCM3 running, while the opposite is found to the annual and seasonal indices of precipitation.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T11:48:17Z No. of bitstreams: 1 RONI VALTER DE SOUZA GUEDES - TESE (PPGMet) 2016.pdf: 13257786 bytes, checksum: 624133c9b10421f7ba2d7cf8d0eacf79 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:48:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RONI VALTER DE SOUZA GUEDES - TESE (PPGMet) 2016.pdf: 13257786 bytes, checksum: 624133c9b10421f7ba2d7cf8d0eacf79 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / CNPq / A identificação e classificação de áreas susceptíveis à ocorrência de eventos críticos, chuvosos ou secos, tornaram-se uma necessidade frequente no contexto da variabilidade climática, responsável por muitos desastres naturais em diversos países do mundo. O diagnóstico com base nos impactos meteorológicos, agrícolas e hidrológicos pode ser aferido através de índices climáticos. O Índice de Precipitação Padronizado (SPI) foi desenvolvido para diagnosticar e categorizar a variabilidade da precipitação com base em diferentes escalas temporais. A aplicação da metodologia do SPI para 57 postos distribuídos sobre o estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil, com séries de 1963 a 2015, foi capaz de destacar e classificar as principais anomalias das chuvas através da sua intensidade e duração. As escalas menores do SPI (mensal e trimestral) indicaram o início e tendência de cada evento; a escala semestral identificou o comportamento do período chuvoso e as escalas anual e bienal definiram os eventos mais fortes e duradouros. Foram diagnosticados eventos positivos e negativos nas categorias de fraco, moderado, severo e extremo. Foram analisados os eventos que ocorreram de forma mais generalizada e, portanto, mais significativos. Foram destacados os eventos chuvosos críticos de 1963, 1973, 1984 e os eventos secos de 1993, 1998 e 2012. A análise de agrupamento utilizando a métrica de Ward foi aplicada aos SPIs para delimitar dois grupos bem definidos para qualquer escala temporal do SPI. A divisão do estado de Pernambuco ficou assim: Grupo 1, do Litoral ao Agreste e o Grupo 2 representando todo o Sertão. Os valores das anomalias de temperatura da superfície do mar foram correlacionados com cada escala do SPI e usados como entrada nos modelos baseados em Redes Neurais Artificiais (RNA) para predizer as variações deste índice na área de estudo. Os resultados mostraram que o modelo apresentou uma boa previsão com o padrão de comportamento da escala trimestral do SPI, e não obteve o mesmo nível de desempenho para as escalas mensais e semestrais, porém, o modelo de RNA conseguiu absorver a tendência dos valores destas escalas e encontrar uma boa associação. / The identification and classification of areas susceptible to critical events be it rainy or dry events, has become a frequent need in the current context of climate variability, esponsible for natural disasters in several countries in the world. The diagnosis based on meteorological, agricultural and hydrological impacts can be measured by climatic indices. The Standardized Precipitation Index (SPI) was developed to categorize and make the diagnostic the variability of the rainfall based on different temporal scales. The application of SPI methodology to 57 stations distributed about the state of Pernambuco, Northeastern Brazil, for the years 1963 to 2015, was able to highlight and rank the main anomalies of rainfall through its intensity and duration. Smaller scales the SPI (monthly and quarterly) indicated the start and trend of each event, the semiannual scale identified the behavior of rainy period and the annual and biennial scales it defined the strongest and most enduring events. Positive and negative events were diagnosed in the scale categories: low, moderate, severe and extreme. Were analyzed the events that occurred more widely and thus more significant. Were highlighted the critical rainfall events of 1963, 1973, 1984 and the dry events of 1993, 1998, 2012. The cluster analysis using the metric of Ward was applied to SPIs to delimit the two well-defined groups to any timescale of the SPI. The division of Pernambuco state was as follows: Group 1, from Coast to Agreste and Group 2 represents the entire Sertão. The values of the temperature anomalies of the sea surface were correlated with each SPI scale and used as input in models based on Artificial Neural Networks (ANN) to predict the variations of this index in the study area. The results showed that the model had a good forecast with the standard of behavior of the quarterly SPI scale, but did not get the same level of performance for the monthly and semi-annual scales, but the model the ANN was able to absorb the trend of the values of these scales and find a good association.

Submitted by Suzana Maria Inácio De Carvalho (suzana-carvalho@live.com) on 2018-07-28T15:12:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_SMIC_2307_novo_repositorio.pdf: 7752307 bytes, checksum: ff8be58adddeedea30e008b00bd7e4b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucimara Kurokawa Shinoda null (lucimaraks@sorocaba.unesp.br) on 2018-07-30T18:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carvalho_smi_me_soro.pdf: 7752307 bytes, checksum: ff8be58adddeedea30e008b00bd7e4b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T18:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carvalho_smi_me_soro.pdf: 7752307 bytes, checksum: ff8be58adddeedea30e008b00bd7e4b1 (MD5) Previous issue date: 2018-06-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Alterações no clima causam impactos significativos sobre a estrutura e distribuição dos ecossistemas afetando a biodiversidade terrestre. O objetivo da pesquisa foi descrever os padrões da dinâmica da vegetação natural da Mata Atlântica Paulista na região da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul (UGRHI 2) e identificar a relação que se estabelece entre a variabilidade climática e a vegetação. Dados de imagens de séries temporais de índices de vegetação como o EVI (Índice de Vegetação Melhorado), LSWI (Índice de umidade da vegetação) e LAI (Índice de Área Foliar) derivados de produtos de Sensoriamento Remoto (SR), foram adquiridos do sensor MODIS, pois são poderosas ferramentas indicadoras do desenvolvimento da vegetação. Dados de precipitação pluvial adquiridas por estações pluviométricas disponibilizadas pela ANA foram aplicados para cálculo dos índices climáticos como o SPI (Índice de Precipitação Padronizado) e RAI (Índice de Anomalia de chuva). Os índices conseguiram detectar a variação entre anos extremamente úmidos e anos extremamente secos. Destacaram-se os anos 2009 e 2014, sendo que o ano de 2009 representou um ano de anomalia positiva, com precipitação acima da média climatológica. Já em 2014, foi possível detectar uma condição de anomalia negativa, com condições mais severas com precipitação pluvial abaixo da média climatológica. Com a finalidade de avaliar como essa dinâmica climática influencia na dinâmica da vegetação, os índices EVI, LSWI e LAI foram analisados e mostraram que o comportamento da dinâmica da vegetação natural das regiões da Mata Atlântica Paulista acompanha a variabilidade do clima, já que foram observados padrões de maior produtividade no período da estação chuvosa, época em que a condição hídrica é mais intensa e favorece o verdejamento das folhas, o oposto foi observado quando há o déficit hídrico, que ocorre principalmente na estação seca onde nota-se o declínio dos valores dos índices, ou seja, indicando a queda foliar. Os índices capturaram o padrão esperado, vale destacar que o índice LSWI apresentou maior sensibilidade à condição hídrica, o que era esperado devido às bandas que compõe este índice, sendo possível verificar o potencial das imagens do sensor MODIS em capturar a resposta da floresta e consequentemente contribuir de forma significativa para estudos de mudanças climáticas. / Climate change causes significant impacts on the structure and distribution of ecosystems affecting terrestrial biodiversity. The objective of the research was to describe the patterns of the dynamics of the natural vegetation of the Atlantic forest in the region of the watershed of Rio Paraíba do Sul (UGRHI 2) and to identify the relationship that is established between climatic variability and vegetation. Image data from temporal series of vegetation indices as the improved Vegetation Index (EVI), Vegetation Humidity Index (LSWI) and foliar area index (LAI) derived from remote sensing products (SR), were acquired from the MODIS sensor, as they are Powerful tools indicating the development of vegetation. Rainfall precipitation data acquired by precipitation stations provided by the National Water Agency (ANA) were applied for calculating climatic indexes such as the Standardized Precipitation Index (SPI) and Rain Anomaly Index (RAI). The indexes were able to detect the variation between extremely humid years and extremely dry years. The years 2009 and 2014 were highlighted, and the year 2009 represented a year of positive anomaly, with precipitation above the average climatological. In 2014, it was possible to detect a negative anomaly condition, with harsher conditions with rainfall precipitation below the climatological average. For the purpose of evaluating how this climate dynamics influences the dynamics of vegetation, the indices EVI, LSWI and LAI were analyzed and showed that the behavior of the dynamics of the natural vegetation of the Regions of Atlantic Forest Paulista accompanies the Climate variability, since there were observed higher productivity patterns during the rainy season, when the water condition is more intense and favors the greenishing of the leaves, the opposite was observed when there is the water deficit, which occurs Mainly in the dry season where it is noted the decline of the values of the indices, that is, indicating the foliage fall. The indexes captured the expected pattern, it is worth noting that the LSWI index presented greater sensitivity to the water condition, which was expected due to the bands that make up this index, it is possible to verify the potential of the images of the MODIS sensor in capturing the Forest response and consequently contribute significantly to climate change studies.

O objetivo principal deste trabalho é avaliar a capacidade do modelo RegCM3 (Regional Climate Model versão 3), para três diferentes simulações, em simular os padrões espaciais de tendência de alguns índices climáticos anuais e sazonais de temperatura e chuva na América do Sul para o clima presente (1961-1990). Para atingir o objetivo principal, desenvolveu-se um algoritmo baseado no software RClimDex para calcular os índices e investigou-se a habilidade dos dados de reanálise do NCEP/NCAR e do conjunto de dados de chuva produzido por Liebmann e Allured (2005) em estimar os índices anuais e sazonais de temperatura e chuva para a mesma região e período. A metodologia concentrou-se em análises dos coeficientes de correlação e de regressão linear. De maneira geral, os dois conjuntos de dados foram considerados válidos para representar os índices anuais e sazonais de temperatura e chuva observados na América do Sul durante o período de 1961-1990. Contudo, a reanálise do NCEP/NCAR mostrou sinais de tendência opostos às observações para os índices de temperatura e chuva sobre a Argentina. Dentre as três simulações com o modelo RegCM3, as simulações RegCM3(s2), com o esquema de convecção Emanuel, e RegCM3(s1), com o esquema de Grell, apresentaram um melhor desempenho em representar as tendências dos índices de temperatura e chuva, respectivamente, sobre a América do Sul. O modelo RegCM3(s1) simulou a predominante tendência de aumento das condições de umidade observadas na América do Sul através dos índices anuais r95p, prcptot e rx5day, particularmente na estação de inverno. As tendências opostas dos índices anuais cwd e cdd, que sugerem um aumento no número de dias com chuva, ao contrário, não foram bem detectadas pelo modelo RegCM3(s1). O aquecimento da temperatura mínima como conseqüência do aumento de noites quentes e diminuição de noites frias identificado em quase todo o continente foi simulado corretamente pelo modelo RegCM3(s2). Com relação à temperatura máxima, embora as observações não apresentem um padrão característico, a simulação do modelo RegCM3(s2) se mostra bastante semelhante ao apresentado pela reanálise do NCEP/NCAR. As distribuições espaciais de tendência dos índices anuais de temperatura e chuva resultantes das simulações do RegCM3(s2 e s1, respectivamente) e do HadAM3 sobre a América do Sul durante o período de 1961-1990 são bastante semelhantes entre si, embora o HadAM3 seja caracterizado por tendências mais suavizadas. Para os índices anuais e sazonais de temperatura, a simulação do HadAM3 se mostrou ligeiramente melhor à do RegCM3, enquanto que o inverso é encontrado para os índices anuais e sazonais de chuva. / The main goal of this study is to investigate if the RegCM3 model (Regional Climate Model version 3) is able to simulate the spatial patterns of some annual and seasonal climate indices of temperature and precipitation trend over South America for the present climate (1961-1990). The analysis is done for three different simulations where the model was running with different cumulus parametrization, i.e, Grell and Emanuel. An algorithm based on the software RClimDex was developed to calculate the indices. Different data sources such as the NCEP/NCAR reanalysis, individual observational stations and others were used to estimate the annual and seasonal indices of temperature and precipitation for the same region and period. Correlation and linear regression coefficients analysis were used in the results comparison. In general, the results suggest that the datasets can provide useful information about annual and seasonal indices of temperature and precipitation at individual grid cells in South America during the period 1961-1990. However, the NCEP/NCAR reanalysis showed reversal trend signals for some indices over Argentina. Within the three simulations with the RegCM3 model, the trends of the annual and seasonal indices of temperature and precipitation over South America are better reproduced by the Emanuel (s2) and Grell (s1) schemes, respectively. The RegCM3(s1) simulates the change to wetter conditions in South America through the r95p, prcptot and rx5day annual indices, particularly in the austral winter. On the other hand, the opposite signal of the trends in cdd and cwd indices, that indicates an increase in the number of days with precipitation, was not well represented by the model. The warming in minimum temperature as a consequence of the increase in the frequency of warm nights and the decrease of cold nights observed all over the South American continent was correctly simulated by the RegCM3(s2). Although the observed maximum temperature extremes did not show any special feature, the simulations with Grell scheme were able to represent the spatial patterns of the warm and cold days indices trend similar to the NCEP/NCAR reanalysis. The spatial distributions of the annual indices of temperature and precipitation trend obtained from the RegCM3(s2 and s1, respectively) and HadAM3 simulations over South America during the period 1961-1990 are very similar, though the HadAM3 shows a trend less intense. For the annual and seasonal indices of temperature, the HadAM3 simulation is slightly better than the RegCM3 running, while the opposite is found to the annual and seasonal indices of precipitation.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T18:56:43Z No. of bitstreams: 1 CARMEM TEREZINHA BECKER – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 9194940 bytes, checksum: cf8719dfce267520672b602612413ac2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARMEM TEREZINHA BECKER – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 9194940 bytes, checksum: cf8719dfce267520672b602612413ac2 (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Capes / Ao apresentar extensa área inclusa na delimitação semiárida do Brasil, mais de 86% do seu território, a Paraíba é um dos estados brasileiros onde a aridez apresenta maior severidade. A disponibilidade de água impera como um processo decisivo no que diz respeito ao seu efetivo desenvolvimento ambiental, social e econômico, o qual é intimamente dependente das condições climáticas reinantes. Neste contexto, emerge a necessidade da quantificação de índices que tenham como propósito, a caracterização climática de um determinado local, para com isto, haver uma melhor adequação às classes de clima predominantes. Assim, o presente estudo tem por objetivo, tecer cenários passados da variabilidade espacial e temporal de índices climáticos. Para tanto, são calculados índices climáticos a partir de dados normais climatológicos e seriais anuais para um período de cinquenta anos a vinte postos pluviométricos criteriosamente selecionados e distribuídos ao longo do estado da Paraíba. Leva-se em consideração a metodologia proposta por Thornthwaite (1948) e pelo índice de aridez aplicado pelo United Nations Environment Programme - UNEP (1992). Toma-se como subsídio, a aplicação conceitual de métodos espectrais com a subsequente aplicação da análise de ondaletas aos índices climáticos seriais. Resulta-se, que mesmo metodologias distintas venham a produzir classificações climáticas diferentes para um mesmo local e período de tempo, o desenvolvimento das variabilidades interanual e interdecenal são extremamente semelhantes, recomendando os mesmos agentes como causadores destas variabilidades. Mesmo assim, o índice de aridez do UNEP mostra-se menos criterioso para classificações climáticas do que na utilização dos índices de Thornthwaite, evidenciando quadros de menor aridez. Pela metodologia das ondaletas, a variabilidade interdecenal é significativamente mais aparente do que a interanual, com a marcante predominância na escala de 11 anos, interagindo com escalas menores, de 5, 3,5 e 2,5 anos, os quais tendem a seguir os principais comportamentos da variabilidade térmica nas bacias dos oceanos Atlântico e Pacífico. Correlações simples indicam conexões mais significativas entre modos do Pacífico e as regiões do Sertão e Alto Sertão, decrescendo em direção ao Litoral. Por outro lado, anomalias das águas no oceano Atlântico apresentam influência quase homogênea em grande parte do Estado da Paraíba, com maior sinal na faixa leste adjacente. Observa-se ainda, que classificações climáticas de forma seriada, com o processamento dos percentuais de cada tipo de clima e distribuição temporal, representa um método mais realista de análise do clima, haja vista que a partir de normais climatológicas, descreve-se uma condição média do clima local ou regional. / Due to the large area included in the semiarid delimitation of Brazil, more than 86% of its territory, Paraíba is one of the Brazilian states where aridity is more severe. The availability of water is a decisive process in terms of its effective environmental, social and economic development, which is closely dependent on the prevailing climatic conditions. In this context, the need for the quantification of indexes that have as purpose, the climatic characterization of a given location, in order to better suit the prevailing climate classes, emerges. Thus, the present study aims to weave past scenarios of spatial and temporal variability of climatic indexes. Therefore, climatic indexes are calculated from normal climatological and serial annual data for a period of fifty years to twenty pluviometric stations carefully selected and distributed throughout the state of Paraíba. The methodology proposed by Thornthwaite (1948) and the aridity index applied by the United Nations Environment Program - UNEP (1992) are taken into account. As a subsidy, the conceptual application of spectral methods with the subsequent application of the wavelet analysis to the serial climatic indexes is used. It turns out that even if different methodologies produce different climatic classifications for the same place and period of time, the development of interannual and interdecadal variabilities are extremely similar, recommending the same agents as cause of these variabilities. Even so, the UNEP aridity index is less critical for climate classifications than for the use of the Thornthwaite indices, showing less aridity. The interdecadal variability is significantly more apparent than the interannual variability, with a marked predominance in the 11-year scale, interacting with smaller scales of 5, 3.5 and 2.5 years, which tend to follow the main behaviors of the thermal variability in the basins of the Atlantic and Pacific oceans. Simple correlations indicate more significant connections between Pacific modes and the regions of Sertão and Alto Sertão, decreasing toward the coast. On the other hand, water anomalies in the Atlantic Ocean show almost homogeneous influence in much of the state of Paraíba, with a greater signal in the adjacent eastern range. It is also observed that climatic classifications in a serial way, with the processing of the percentages of each type of climate and temporal distribution, represents a more realistic method of climate analysis, given that, based on climatological normals, it describes an average local condition or regional climate.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-07-12T19:21:57Z No. of bitstreams: 1 IRENE CRISTINA PEREIRA CORRÊA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2016.pdf: 4134297 bytes, checksum: e164027e58e1412658c53000de876d14 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T19:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IRENE CRISTINA PEREIRA CORRÊA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2016.pdf: 4134297 bytes, checksum: e164027e58e1412658c53000de876d14 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / As variabilidades interanual e interdecenal da precipitação do Nordeste Brasileiro (NEB) e sua relação com os fenômenos El Niño Oscilação Sul (ENOS), dipolo do Atlântico, Oscilação Decenal do Pacifico (ODP) e Oscilação Multidecenal do Atlântico (OMA) tem sido o objetivo de muitos estudos. O presente trabalho teve por objetivo estudar as variabilidades interanual e interdecenal do clima do estado do Ceará utilizando os índices climáticos efetivos de umidade (Im) e aridez (Ia) de Thornthwaite (1948) e o índice de aridez da UNEP (IaUNEP), pois estes são bastantes usados para produzir classificação climática. Foram feitas a análise das variabilidades interanual e interdecenal dos índices utilizando a análise harmônica e a análise de ondaletas e a classificação climática, para estado do Ceará, no período de 1951 a 2014. Os resultados obtidos mostraram que de acordo com os índices IaUNEP e Im é classificado como sendo um clima Semiárido, com uma variabilidade interanual muito grande, pois numa mesma localidade apresenta clima árido, em um período, e úmido, em outro. Durante os 64 anos, a maioria dos municípios analisados apresentou o seu maior percentual de tempo no clima semiárido. Já para o estudo da variabilidade interanual e interdecenal dos índices de IaUNEP e Im a Análise de Ondaletas e Análise Harmônica mostraram que variabilidade interanual e interdecenal são decorrentes do ciclo de ENOS, do gradiente de anomalia de TSM no Atlântico Tropical, das oscilações das fases frias e quentes da OMA e ODP que suavizam ou intensificam a aridez do clima do Ceará produzindo variabilidade de frequência. / The interannual and interdecadal variability of the Brazilian Northeast (NEB) precipitation and its relationship with the El Niño Southern Oscillation (ENSO), Atlantic dipole, Pacific Decadal Oscillation (ODP) and Atlantic Multidecadal Oscillation (AOM) phenomena has been the objective Of many studies. The objective of this study was to study the interannual and interdecadal variability of the climate of the state of Ceará using the effective humidity indexes (Im) and aridity (Ia) of Thornthwaite (1948) and the aridity index of UNEP (IaUNEP), since These are enough used to produce climatic classification. The interannual and interdecadal variability of the indices were analyzed using harmonic analysis and the analysis of waveforms and climatic classification for the State of Ceará, from 1951 to 2014. The results obtained showed that according to the IaUNEP and Im Is classified as being semi-arid climate, with a very high interannual variability, because in the same locality it presents arid climate, in one period, and humid, in another. During the 64 years, most of the municipalities analyzed presented their highest percentage of time in the semi-arid climate. For the study of the interannual and interdecadal variability of the IaUNEP and Im indexes the Wavelet Analysis and Harmonic Analysis showed that interannual and interdecadal variability are due to the ENSO cycle, the SST anomaly gradient in the Tropical Atlantic, the cold phase oscillations And warm periods of OMA and ODP that soften or intensify the aridity of the climate of Ceará producing frequency variability.

O objetivo desta pesquisa foi investigar a relação linear existente entre a Temperatura de Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Pacífico e Atlântico e a vazão do rio Madeira, localizado na parte sul da região Norte do Brasil. A investigação foi feita nas escalas mensal, sazonal e anual, para o período de 1968 a 2009. A hipótese de que alterações climáticas na região Norte do Brasil estariam associadas a episódios de aquecimento e resfriamento dos oceanos globais, já que quando ocorrem têm o potencial de modificar o padrão de precipitação em áreas remotas do globo, foi a motivação central da pesquisa. A pesquisa foi desenvolvida com base em análises estatísticas para os dados de TSM, índices climáticos e a vazão do rio Madeira. Observou-se que a vazão mensal do rio Madeira apresenta correlação linear significativa com áreas específicas dos oceanos Atlântico e Pacífico. No Oceano Atlântico Norte, são significativas as correlações obtidas nos setores tropical (área AT3) e norte (área AT1). O setor subtropical do Atlântico Norte (AT2) apresenta correlações lineares não tão expressivas como suas áreas tropical e norte. O Atlântico Sul não apresenta áreas com correlações lineares significativas com a vazão. As áreas com correlação significativa do Atlântico Norte (AT1) apresentam valores negativos máximos entre -0,6 e -0,4. Os valores de correlação linear entre a vazão mensal do rio Madeira e a TSM do Atlântico (AT2) apresentam um pequeno aumento para os cálculos realizados com defasagem temporal de até nove meses, entre 0,3 a 0,4 para 5 meses de defasagem entre a vazão e a TSM. A TSM do setor oeste do Pacífico tropical apresenta fortes valores negativos de correlação linear com a vazão do rio Madeira, com valores máximos que variam entre -0,7 e -0,4. Tal qual acontece para o Atlântico, as águas superficiais do Pacífico tropical oeste apresentam um pequeno aumento dos valores de correlação linear para defasagens maiores entre a TSM e a vazão. As áreas com forte correlação negativa no setor oeste do Pacífico tropical foram denominadas PA1, no norte, e PA3, no sul. Uma pequena área com correlação significativa e positiva a leste da bacia do Pacífico, junto à costa do Chile, foi denominada PA2. Nesta área os valores máximos de correlação linear entre a vazão mensal e a TSM variam entre 0,2 e 0,4. A análise de correlação linear entre a vazão anual do rio Madeira e índices climáticos indicam que os índices ODP, MEI e OAN são os mais bem correlacionados com a vazão, apresentando valores iguais a 0,89, 0,86 e 0,85, respectivamente. Com base na TSM das áreas bem correlacionadas com a vazão do rio Madeira e nos índices climáticos considerados, foi desenvolvido um modelo estocástico de regressão linear múltipla para a previsão da vazão trimestral com antecedência de um trimestre. A TSM das áreas do setor oeste do Pacífico tropical, PA1, e do Atlântico Norte tropical, AT3, constituíram as variáveis selecionadas para a elaboração do modelo estocástico. O modelo estocástico foi desenvolvido para o início da série temporal considerada, de 1968 a 1988, e apresentou um ajuste linear com coeficiente de determinação igual a 78%. A verificação do modelo foi feita para o final da série, de 1989 a 2009. O erro médio normalizado calculado pela diferença entre os valores de vazão previstos pelo modelo e os observados foi igual a 40%. Desta forma, conclui-se que a vazão trimestral do setor sul da região Norte do Brasil é uma variável que pode ser prevista com base na variabilidade da temperatura das águas superficiais dos oceanos Pacífico e Atlântico. A análise do comportamento atmosférico com base em períodos específicos de anomalias de TSM no Atlântico Norte tropical indica que a ocorrência de TSMs mais altas (baixas) que o normal foram acompanhadas por ventos de leste mais fracos (fortes). Foram analisados os campos atmosféricos médios para os meses chuvosos de novembro a março para as variáveis Velocidade Vertical (Omega) em 500 e 850 hPa, divergência e vorticidade do vento. Os resultados obtidos demonstram que em média, a variabilidade atmosférica foi determinante no que se refere às anomalias apresentadas pela vazão. / The objective of this research was to investigate the linear relation between the sea surface temperature (SST) over Pacific and Atlantic oceans and the outflow of the Madeira river, located at the southern part of the Northern region of Brazil. The investigation considered monthly, seasonal and annual scales, to the period between 1968 to 2009. The consideration about the influence of heating and cooling of oceanic areas over climate around the world constitutes the main hypothesis taken in account in the study. The research was developed based on statistical analysis considering SST, climatic indexes and river outflow data. The monthly outflow for Madeira River shows significant linear correlation to SST at specific areas over Atlantic and Pacific. Over North Atlantic, the linear correlation values are significant at the tropical and north sectors, namely AT3 and AT1, respectively. The subtropical sector of North Atlantic presents positive correlation but not too expressive as the tropical and north areas of Atlantic. South Atlantic does not present significant values of linear correlation with the river outflow. The area with significant correlation over North Atlantic (AT1) presents maximum negative values ranging between -0,6 and -0,4. In general, the greater the interval between river outflow and SST data, greater is the linear correlation values. SST data from the western sector of tropical Pacific presents strong negative correlation with Madeira River outflow data, and shows maximum values ranging between -0,7 and -0,4. The areas to the West of Pacific showing high negative correlation were named PA1 and PA3, to northern and southern sectors, respectively. A small area that shows significant positive linear correlation to the river outflow data, PA2, is located over the eastern side of Pacific basin, very closed to the coast of Chile. In this area, the linear maximum correlation values range between 0,2 and 0,4. Linear correlation analysis between annual river outflow data and climatic indices indicates that PDO, MEI and NAO are those more correlated with the river outflow data, presenting values equal to 0,89, 0,86 e 0,85, respectively. Based on averaged SST and climatic indices well correlated to the Madeira River outflow data, a stochastic model was developed in order to forecast the river outflow in seasonal scale. SST from west of tropical Pacific, PA1, and from tropical North Atlantic, AT3, were selected to build up the stochastic model. The stochastic model was developed considering the first half of the total series, between 1968 and 1988, while the last period was used to validate the model, between 1989 and 2009. The linear adjusting over the first period reach a determining coefficient equal to 78% and the normalized mean error obtained for the second period was equal to 40%. Thus, we conclude that the seasonal outflow for Madeira River is a climatic variable that can be forecast based on the SST variability over specific areas on Pacific and Atlantic oceans. The analysis of atmospheric behavior based on specific periods of SST anomalies in the tropical North Atlantic indicates that the occurrence of SSTs higher (lower) than normal was accompanied by easterly winds weak (strong). We analyzed the average atmospheric fields for the rainy months from November to March for variables Vertical Speed (Omega) at 500 and 850 hPa, divergence and vorticity of the wind. The results show that approximately the atmospheric variability was decisive with regard to the deficiencies presented by the ouflow.

A heterogeneidade dos elementos que compreendem a climatologia tropical se evidencia no comportamento das chuvas nessa região macroclimática. Para tanto, compreender seu comportamento temporal e espacial assume grande relevância, em função do impacto dessas na dinâmica urbana e rural, bem como para seu planejamento estratégico. Verificar seu curso interanual em episódios diários é grande desafio, nesse sentido. Com isso, o estudo objetivou analisar as chuvas diárias na região de São Carlos/SP, a fim de compreender sua evolução temporal e espacial, além de avaliar possíveis tendências para essa, que se insere na dinâmica tropical (sazonalmente chuvoso/estiagem). Foram analisados 39 anos de dados diários de chuvas, em 7 postos pluviométricos, e que estiveram com, ao menos, 95% dos dados consistentes. Utilizou-se de índices climáticos (script RClimdex) e do Laplace trend factor para analisar os dados temporais históricos e de tendência. Observou-se que os valores dos índices flutuam entre as estações, mas que esses estão associados aos fenômenos da ZCAS (Zona de Convergência do Atlântico Sul) e dos SFs (Sistemas Frontais), que regem o clima no sudeste da América do Sul. Além disso, notou-se que o sul da área estudada apresenta maior concentração pluviométrica, em função dos aspectos geomorfológicos (e até de ocupação), bem como notou-se o aumento de episódios extremos de chuvas diárias. As chuvas diárias, portanto, tendem a concentração, uma vez que os volumes anuais diminuem ou aumentam (ciclicamente), mas notam-se precipitações pluviométricas mais intensas (mm) em dias chuvosos, além do aumento da tendência dos dias com chuvas extremas. Futuros estudos que ampliem a área de estudo e possíveis correlações poder-se-ão reafirmar tais resultados, conforme verificado em estudos prévios. / Rainfall shows the heterogeneity of tropical climatology. Temporal and spatial behavior is highly relevant to verify the impact on urban and rural dynamics and strategic planning. The inter-annual course in daily episodes is the biggest challenge in that regard. The objective of this study was to analyze daily rainfall in the São Carlos/SP region, understand its temporal and spatial evolution, as well as to evaluate possible trends for this, which are part of tropical (seasonally rainy/dry) dynamics. A total of 39 years of daily rainfall data were analyzed in 7 pluviometric stations, with at least 95% of the data consistent using Climatic indexes (RClimdex script), and the Laplace trend factor to analyze temporal and trend data. It was observed that the values of the indexes fluctuate between the stations. These are associated with the phenomena of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and SFs (Frontal Systems), which regulates the climate in the south-east of South America. Also, the south of the studied area presents a higher rainfall concentration, due to the geomorphological (and even occupation) aspects, as well as the increase of extreme episodes of daily rains. Therefore, daily rains tend to concentrate, since annual volumes decrease or increase (cyclically), but the rainfall (mm) is more intense on rainy days, in addition to the increase in the tendency of the days with extreme rains. Future studies that broaden the area of study and possible correlations may reaffirm such results, as verified in previous studies.