Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2017-09-04T14:37:18Z No. of bitstreams: 1 DISSGCF_vf.pdf: 8952149 bytes, checksum: 24fc925d7eeb0858019bdcb1786f333f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T14:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSGCF_vf.pdf: 8952149 bytes, checksum: 24fc925d7eeb0858019bdcb1786f333f (MD5) Previous issue date: 2017-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Changes in teleconnection patterns in response to different types of El Niño Southern Oscillation (ENSO), classified by the positioning of SST anomalies in: East Pacific (EP) and Central Pacific (CP) and their impacts on SST variability on the Tropical North Atlantic (TNA) and tropical South American precipitation, during the positive and negative phases of Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) were evaluated for the 1901-2010 period, using the composite method for the quarterly anomalies. These analyses were applied to atmospheric and oceanic anomaly variable fields (Sea Surface Temperature-SST, precipitation, 200 hPa stream function, 1000 hPa horizontal winds and mean sea level pressure). Regarding the distribution of ENSO events, the results shows consistency with previous studies on the relation between AMO and ENSO, with the ENSO events occurring more frequently during the negative phase of AMO. The El Niño (La Niña) events, independent of the type (EP or CP), during the positive (negative) phase of AMO were followed by a warming (cooling) on TNA after their mature phases. The dynamics of this relationship involve variations in Walker's circulation or variations in the Pacific North American (PNA) teleconnection pattern. On the other hand, for the El Niño (La Niña) years that occurred during the negative (positive) phase of the AMO, no significant variations were observed in the SST over the TNA. These results shows the important role of the SST anomaly precondition in the Tropical Atlantic and north, associated to AMO phases, in defining teleconnection patterns in response to ENSO. When ENSO and AMO are both in the same phase, the patterns of extratropical teleconnections are dominant, through the PNA, in addition, they have anomalies with the same sign in the tropical Pacific and in the TNA. On different phases of ENSO and AMO, the tropical teleconnection patterns are dominants, through the Walker circulation and the inter-basin zonal gradient that is intensified due to the observed SST anomalies in the Pacific Ocean and the neutral pattern in the Atlantic. These circulations pattern changes affect the rainfall over tropical South America. The results presented here highlight the importance of low frequency oscillations in defining the teleconnection patterns between the Pacific and AT oceans, not discussed previously. / As mudanças nos padrões de teleconexões em resposta aos diferentes tipos do evento El Niño-Oscilação Sul (ENOS), classificado pelo posicionamento das anomalias de TSM em: evento do Pacífico Leste (EP) e Pacífico central (CP) e seus impactos na variabilidade da TSM sobre o Atlântico Tropical Norte (ATN) e na precipitação da América do Sul tropical (AST), durante as fases positiva e negativa da Oscilação Multidecenal do Atlântico (AMO) foram avaliadas durante o período 1901-2010, utilizando o método de composições para as anomalias trimestrais. Essas análises foram aplicadas aos campos de anomalias de variáveis atmosféricas e oceânicas (Temperatura da Superfície do Mar-TSM, precipitação, função de corrente em 200 hPa, ventos horizontais em 1000 hPa e Pressão ao nível médio do mar). Em relação à distribuição de eventos ENOS, os resultados são consistentes com os de estudos anteriores que evidenciam a relação entre a AMO e o ENOS, com maior frequência de eventos ENOS durante a fase fria da AMO. Os eventos El Niño (La Niña), independentemente do tipo (EP ou CP), durante a fase positiva (negativa) da AMO foram acompanhados por um aquecimento (resfriamento) no ATN após suas fases maduras. A dinâmica dessa relação envolve variações na circulação de Walker ou variações no padrão de teleconexão Pacífico/América do Norte (PNA). Por outro lado, para os anos de El Niño (La Niña) que ocorreram durante a fase negativa (positiva) da AMO não foram notadas variações significativas na TSM sobre o ATN. Esses resultados mostram o importante papel da pré-condição de ATSM no AT e norte, associadas às fases da AMO, na definição dos padrões de teleconexões em resposta ao ENOS. Quando os eventos de ENOS encontram-se na mesma fase que a AMO, os padrões de teleconexões extratropicais são dominantes, através do PNA, além disso, apresentam anomalias de mesmo sinal no Pacífico tropical e ATN, com uma pequena defasagem. Em fases distintas do ENOS e AMO, os padrões de teleconexões tropicais são predominantes, através da célula de Walker e do gradiente zonal inter-bacias, que é intensificado devido as anomalias de TSM observadas sobre o oceano Pacífico e o padrão neutro no Atlântico. Essas mudanças nos padrões de circulação afetam os padrões de precipitação na AST. Os resultados aqui apresentados destacam a importância das oscilações de baixa frequência na definição dos padrões de teleconexões entre os oceanos Pacífico e AT, não discutidos anteriormente.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-27T14:34:11Z No. of bitstreams: 1 ALBERTO SMITH MARTÍNEZ - DISSERTAÇÃO PPGMet 1990..pdf: 13526465 bytes, checksum: 4046ef5126ade3f308837da19a9332af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T14:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALBERTO SMITH MARTÍNEZ - DISSERTAÇÃO PPGMet 1990..pdf: 13526465 bytes, checksum: 4046ef5126ade3f308837da19a9332af (MD5) Previous issue date: 1990-12-19 / Capes / O re 1 ac ionamrnt o entre o fenómeno El Niño/Oscilação do Sul (FNSO) e a precipitação no Panamá foi estudado para o período de 1967 a 1986 mediante a utilização de dados de totais mensais e de anomalias de precipitação, cartas de anomalias de precipitação, dados e composições da anomalia da temperatura da superfície do mar (TSM) na costa do Peru e proximidades, e por uma análise estatística simples. Os resultados indicam que durante os anos ENSO a precipitação ap resen t a-se, em média, IP, 7'/. abaixo do normal. Porém, há regiões com anomalias negativas de até 50% devido á considerável variabilidade espacial de precipitação. A estação chuvosa (abri1-novembro) é interrompida por desvios negativos predominantes nos meses de julho e agosto ocasionando uma significativa redução de precipitação durante a estação. Correlações efetuadas indicam uma estreita relação negativa entre a precipitação P O sinal do FNSO, com os mais altos Índices para os atrasos ("lag") de 3 meses, sugerindo que a precipitação total de um mês pode spr prevista com antecedência através dos dados da TSM. Mediante os resultados obtidos neste estudo e pelas descrições do comportamento do sistema oceano-atmos fera durante o ENSO apresentadas por vários pesquisadores conclue-se que é o deslocamento anómalo da 7ona de Convergência Intertropical (ITCZ), principal fator de precipitação no Panamá, o maior responsável pelas anomalias de precipitação apresentadas no pais durante o evento. / Thp relationship bptwppn thp El Nino/Southern Oscillation (ENSO) phenomenon and Panamá precipitation was studied for the period 1967-1986 using precipitation composites and total means, deviation maps of precipitation, sea surface temperature anomalies data from Peru coast and proximities and a simple statistic analysis. Results indicate that during the ENSO years the precipitation show, on the average, 12.7% below normal. However a considerable precipitation variability in space exhibit regions with negatives anomalies up to 5<Ò'Á. The rainy season (AprilNovember) is interrupted by negatives deviations prevailing on the months of July and August causing a significative reduction in precipitation during the season. Correlations indicates a close negative relation between precipitation and the ENSO signal, introducing the most higher indexes for delay ("lag") of 3 months and indicating that a month total precipitation can be expected in advance with the TSM data. With the results on this study and descriptions of the ocean-atmosphere system behaviour during the ENSO presented by various researchers, we may conclude that the anomaly shift of the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ), mainly factor of precipitation on Panamá, is the major responsible for the precipitation anomalies presented in the country during the event.

Este estudo discute uma climatologia de 59 anos (1949-2007) de bloqueios no Hemisfério Sul (SH) usando dados de altura geopotencial em 500-hPa das reanálises do National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR). A variabilidade espaço-temporal dos eventos de bloqueio e associações com o El Niño/Oscilação do Sul (ENOS) também foram examinadas. Adicionalmente, os bloqueios foram investigados em dois Modelos de Circulação Geral Acoplados Atmosfera-Oceano de clima (MCGAO) do Intergovernamental Painel for Climate Change (IPCC), o ECHAM5/MPI-OM e o MIROC 3.2. Dois cenários simulados foram analisados: O clima do século XX e o cenário de emissão A1B. Os episódios do ENOS foram identificados usando dois métodos. O primeiro foi o Índice Oceânico Mensal do Niño (ONI) do Climate Prediction Center (CPC-NCEP). O segundo método foi baseado em Funções Empíricas Ortogonais (EOF) e foi aplicado nos MCGAOs. Similarmente, também foi examinado a influencia combinada do ENOS e a Oscilação Antártica (AAO) na ocorrência e características dos bloqueios. O índice diário da AAO foi obtido pelo CPC-NCEP. Os índices convencionais de bloqueios detectam principalmente variações longitudinais. Este trabalho propõe um índice de bloqueio que detecta, além de variações longitudinais também as variações latitudinais dos bloqueios. Cinco setores relevantes de bloqueios foram examinados em detalhes: Indico Sudoeste (SB1), Pacífico Sudoeste (SB2), Pacífico Central (SB3), Pacífico Sudeste (SB4) e Atlântico Sudoeste (SB5). Além disso, foram investigados duas grandes regiões do Pacífico Sul: Pacífico Oeste e Pacífico Leste. Foi encontrado que a escala média típica dos eventos de bloqueio varia entre 1,5 e 2,5 dias. Além disso, a duração dos eventos depende da latitude, com eventos de maior duração observados em latitudes mais altas. Diferenças longitudinais estatisticamente significativas na freqüência do escoamento bloqueado foram observadas entre as fases Quente e Neutra do ENOS desde o outono a primavera. Episódios intensos da fase Quente do ENOS (isto é, moderados a fortes) tendem a modificar o local preferencial de bloqueio, mas não a freqüência. Por outro lado, os episódios fracos da fase Quente do ENOS estiveram associados relativamente com alta freqüência. Os Eventos de bloqueio durante o ENOS+ duram, em média, mais um dia relativamente aos episódios Neutros. Em contraste, a fase Fria do ENOS (ENOS-) caracterizou-se pela redução dos eventos de bloqueio sobre o setor do Pacífico Central, exceto durante os meses do verão austral. Entretanto, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi detectada na duração dos eventos. Composições de anomalias de vento em 200-hPa indicam que o enfraquecimento (fortalecimento) do jato polar em torno de 60ºS durante a AAO negativa (positiva) em ambas as fases do ENOS tem uma importância significativa no aumento (redução) dos eventos de bloqueio. Um significativo aumento estatístico dos eventos sobre o setor do Pacífico Sudeste foi observado durante a AAO negativa em ambas as fases do ENOS. Ainda, um aumento (redução) dos eventos foi observado sobre a região do Pacífico Oeste na fase negativa (positiva) da AAO durante o ENOS-. Em contraste, durante o ENOS+ não houve diferenças estatisticamente significativas na distribuição longitudinal dos eventos separado de acordo com as fases opostas da AAO, embora haja um aumento (redução) dos eventos da região do Pacífico Oeste para o Pacífico Leste durante a fase negativa (positiva) da AAO. Os MCGAOs simularam corretamente a amplitude do ciclo anual observado. Também, ambos os MCGAOs simularam melhor a duração e o local preferencial do que freqüência. Nenhum MCGAO simulou adequadamente a freqüência durante a fase Neutra do ENOS. O ECHAM5/MPI-OM (rodada 2) mostra um erro sistemático que levam a uma superestimativa na freqüência de eventos sobre o Pacífico Leste durante as fases Neutra e Fria do ENOS. As diferenças entre as duas versões do MIROC 3.2 indicam que a alta resolução nos modelos melhora o desempenho em simular a freqüência de bloqueios. / This study discusses 59-yr climatology (1949-2007) of Southern Hemisphere (SH) blockings using daily 500-hPa geopotential height data from National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR reanalysis. The spatiotemporal variability of blocking events and associations with El Nino/Southern Oscillation (ENSO) are examined. Additionally, blockings were examined in two Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) Coupled General Circulation Models (CGCM), ECHAM5/MPI-OM and MIROC 3.2. Two sets of simulations were examined: the climate of the 20th century and the A1B emission scenario. ENSO episodes were identified using two methods. The first method was the Monthly Oceanic Niño Index (ONI) from the Climate Prediction Center (CPC-NCEP). The second method was based on Empirical Orthogonal Function (EOF) and was applied to identify ENSO episodes in the CGCMs. Similarly, the combined influence of ENSO and the Antarctic Oscillation (AAO) on the occurrence and characteristics of blockings was also examined. The daily AAO index was obtained from CPC/NCEP. Most conventional blocking indices detect longitudinal variations of blockings. In this study we propose a new blocking index that detects longitudinal and latitudinal variations of blockings. The following relevant sectors of blocking occurrence were identified and examined in detail: Southeast Indian (SB1), Southwest Pacific (SB2), Central Pacific (SB3), Southeast Pacific (SB4) and Southwest Atlantic (SB5) oceans. In addition, we investigated two large regions of South Pacific: West Pacific and East Pacific. We found that the typical timescale of a blocking event is about ~1.5 2.5 days. Nonetheless, the duration of events depends on the latitude, with larger durations observed at higher latitudes. Statistically significant differences in the longitude of blockings are observed between Warm (ENSO+) and Neutral ENSO phases from the Austral fall to spring. Moderate to strong Warm ENSO episodes modulate the preferred locations of blockings but do not play a significant role for variations in their frequency. On the other hand, weak ENOS+ episodes were associated with relatively high frequency of blockings. Blocking events during ENSO+ last on average one more day compared to events that occur during Neutral episodes. In contrast, Cold (ENOS-) ENSO episodes are characterized by a decrease of blockings over the Central Pacific sector, except during the Austral summer months. However, no statistically significant differences are detected in the duration. Composites of 200-hPa zonal wind anomalies indicate that the weakening (strengthening) of the polar jet around 60oS during negative (positive) AAO phases in both ENSO phases plays a major role for the relative increase (decrease) of blocking events. A statistically significant increase of events over Southeast Pacific is observed during negative AAO phases in both ENSO phases. Moreover, an increase (decrease) of events is observed over West Pacific region when negative (positive) AAO phases occur during ENSO-. In contrast, during ENSO+ there is no statistically significant difference in the longitudinal distribution of events separated according to opposite AAO phases, although there is an increase (decrease) in the events from West Pacific region to East Pacific during negative (positive) AAO phase. The CGCMs investigated in this study correctly simulated the amplitude of observed annual cycle of geopotential height in the extratropics. Also, both CGCMs show a better performance in simulating the duration and preferred locations of blockings than their frequency. None of these CGCMs simulated well the frequency during Neutral ENSO phase. The ECHAM5/MPI-OM (run2) shows systematic biases in some regions. For instance, this model overestimates the frequency of blockings over East Pacific region during Cold and Neutral ENSO phases. The differences between the two versions of MIROC 3.2 indicate that the increase in resolution improves the performance of the model in simulating the frequency of blockings.

Este estudo discute uma climatologia de 59 anos (1949-2007) de bloqueios no Hemisfério Sul (SH) usando dados de altura geopotencial em 500-hPa das reanálises do National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR). A variabilidade espaço-temporal dos eventos de bloqueio e associações com o El Niño/Oscilação do Sul (ENOS) também foram examinadas. Adicionalmente, os bloqueios foram investigados em dois Modelos de Circulação Geral Acoplados Atmosfera-Oceano de clima (MCGAO) do Intergovernamental Painel for Climate Change (IPCC), o ECHAM5/MPI-OM e o MIROC 3.2. Dois cenários simulados foram analisados: O clima do século XX e o cenário de emissão A1B. Os episódios do ENOS foram identificados usando dois métodos. O primeiro foi o Índice Oceânico Mensal do Niño (ONI) do Climate Prediction Center (CPC-NCEP). O segundo método foi baseado em Funções Empíricas Ortogonais (EOF) e foi aplicado nos MCGAOs. Similarmente, também foi examinado a influencia combinada do ENOS e a Oscilação Antártica (AAO) na ocorrência e características dos bloqueios. O índice diário da AAO foi obtido pelo CPC-NCEP. Os índices convencionais de bloqueios detectam principalmente variações longitudinais. Este trabalho propõe um índice de bloqueio que detecta, além de variações longitudinais também as variações latitudinais dos bloqueios. Cinco setores relevantes de bloqueios foram examinados em detalhes: Indico Sudoeste (SB1), Pacífico Sudoeste (SB2), Pacífico Central (SB3), Pacífico Sudeste (SB4) e Atlântico Sudoeste (SB5). Além disso, foram investigados duas grandes regiões do Pacífico Sul: Pacífico Oeste e Pacífico Leste. Foi encontrado que a escala média típica dos eventos de bloqueio varia entre 1,5 e 2,5 dias. Além disso, a duração dos eventos depende da latitude, com eventos de maior duração observados em latitudes mais altas. Diferenças longitudinais estatisticamente significativas na freqüência do escoamento bloqueado foram observadas entre as fases Quente e Neutra do ENOS desde o outono a primavera. Episódios intensos da fase Quente do ENOS (isto é, moderados a fortes) tendem a modificar o local preferencial de bloqueio, mas não a freqüência. Por outro lado, os episódios fracos da fase Quente do ENOS estiveram associados relativamente com alta freqüência. Os Eventos de bloqueio durante o ENOS+ duram, em média, mais um dia relativamente aos episódios Neutros. Em contraste, a fase Fria do ENOS (ENOS-) caracterizou-se pela redução dos eventos de bloqueio sobre o setor do Pacífico Central, exceto durante os meses do verão austral. Entretanto, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi detectada na duração dos eventos. Composições de anomalias de vento em 200-hPa indicam que o enfraquecimento (fortalecimento) do jato polar em torno de 60ºS durante a AAO negativa (positiva) em ambas as fases do ENOS tem uma importância significativa no aumento (redução) dos eventos de bloqueio. Um significativo aumento estatístico dos eventos sobre o setor do Pacífico Sudeste foi observado durante a AAO negativa em ambas as fases do ENOS. Ainda, um aumento (redução) dos eventos foi observado sobre a região do Pacífico Oeste na fase negativa (positiva) da AAO durante o ENOS-. Em contraste, durante o ENOS+ não houve diferenças estatisticamente significativas na distribuição longitudinal dos eventos separado de acordo com as fases opostas da AAO, embora haja um aumento (redução) dos eventos da região do Pacífico Oeste para o Pacífico Leste durante a fase negativa (positiva) da AAO. Os MCGAOs simularam corretamente a amplitude do ciclo anual observado. Também, ambos os MCGAOs simularam melhor a duração e o local preferencial do que freqüência. Nenhum MCGAO simulou adequadamente a freqüência durante a fase Neutra do ENOS. O ECHAM5/MPI-OM (rodada 2) mostra um erro sistemático que levam a uma superestimativa na freqüência de eventos sobre o Pacífico Leste durante as fases Neutra e Fria do ENOS. As diferenças entre as duas versões do MIROC 3.2 indicam que a alta resolução nos modelos melhora o desempenho em simular a freqüência de bloqueios. / This study discusses 59-yr climatology (1949-2007) of Southern Hemisphere (SH) blockings using daily 500-hPa geopotential height data from National Center for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR reanalysis. The spatiotemporal variability of blocking events and associations with El Nino/Southern Oscillation (ENSO) are examined. Additionally, blockings were examined in two Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) Coupled General Circulation Models (CGCM), ECHAM5/MPI-OM and MIROC 3.2. Two sets of simulations were examined: the climate of the 20th century and the A1B emission scenario. ENSO episodes were identified using two methods. The first method was the Monthly Oceanic Niño Index (ONI) from the Climate Prediction Center (CPC-NCEP). The second method was based on Empirical Orthogonal Function (EOF) and was applied to identify ENSO episodes in the CGCMs. Similarly, the combined influence of ENSO and the Antarctic Oscillation (AAO) on the occurrence and characteristics of blockings was also examined. The daily AAO index was obtained from CPC/NCEP. Most conventional blocking indices detect longitudinal variations of blockings. In this study we propose a new blocking index that detects longitudinal and latitudinal variations of blockings. The following relevant sectors of blocking occurrence were identified and examined in detail: Southeast Indian (SB1), Southwest Pacific (SB2), Central Pacific (SB3), Southeast Pacific (SB4) and Southwest Atlantic (SB5) oceans. In addition, we investigated two large regions of South Pacific: West Pacific and East Pacific. We found that the typical timescale of a blocking event is about ~1.5 2.5 days. Nonetheless, the duration of events depends on the latitude, with larger durations observed at higher latitudes. Statistically significant differences in the longitude of blockings are observed between Warm (ENSO+) and Neutral ENSO phases from the Austral fall to spring. Moderate to strong Warm ENSO episodes modulate the preferred locations of blockings but do not play a significant role for variations in their frequency. On the other hand, weak ENOS+ episodes were associated with relatively high frequency of blockings. Blocking events during ENSO+ last on average one more day compared to events that occur during Neutral episodes. In contrast, Cold (ENOS-) ENSO episodes are characterized by a decrease of blockings over the Central Pacific sector, except during the Austral summer months. However, no statistically significant differences are detected in the duration. Composites of 200-hPa zonal wind anomalies indicate that the weakening (strengthening) of the polar jet around 60oS during negative (positive) AAO phases in both ENSO phases plays a major role for the relative increase (decrease) of blocking events. A statistically significant increase of events over Southeast Pacific is observed during negative AAO phases in both ENSO phases. Moreover, an increase (decrease) of events is observed over West Pacific region when negative (positive) AAO phases occur during ENSO-. In contrast, during ENSO+ there is no statistically significant difference in the longitudinal distribution of events separated according to opposite AAO phases, although there is an increase (decrease) in the events from West Pacific region to East Pacific during negative (positive) AAO phase. The CGCMs investigated in this study correctly simulated the amplitude of observed annual cycle of geopotential height in the extratropics. Also, both CGCMs show a better performance in simulating the duration and preferred locations of blockings than their frequency. None of these CGCMs simulated well the frequency during Neutral ENSO phase. The ECHAM5/MPI-OM (run2) shows systematic biases in some regions. For instance, this model overestimates the frequency of blockings over East Pacific region during Cold and Neutral ENSO phases. The differences between the two versions of MIROC 3.2 indicate that the increase in resolution improves the performance of the model in simulating the frequency of blockings.