A atividade agrícola é muito importante para a economia do Rio Grande do Sul, cuja região alvo deste estudo é sua porção noroeste, representada por seis municípios: São Luiz Gonzaga, Santa Rosa, Cruz Alta, Iraí, Passo Fundo e Marcelino Ramos. Esta região é foco nacional de produção de soja, dependendo fortemente das condições atmosféricas, tanto em escala sinótica quanto climática. Os períodos secos, conhecidos como veranicos, durante a fase de desenvolvimento até a colheita, que acorrem entre outubro e março, acarretam vários prejuízos à região. O objetivo do trabalho é estimar a climatologia de ocorrência de veranicos no NW do RS, no primeiro e quarto trimestres do ano, entre 1978 e 2005 e associá-los a padrões atmosféricos característicos. Verificou-se que o maior número de veranicos ocorre no primeiro trimestre em relação ao quarto, resultado que apresenta correlação direta com o volume médio climatológico de precipitação para esses 2 trimestres. Março e dezembro apresentam mais eventos secos do que os outros meses, o que parece ser resposta direta de menor volume de chuva. Por outro lado, numa análise espacial, Santa Rosa e São Luiz Gonzaga apresentam os maiores números de veranicos, mesmo com médias anuais climatológicas de precipitação superior aos demais municípios. Durante os períodos secos (úmidos) verificou-se o padrão dipolo com base na ROL. Nesses períodos, no sul do Brasil foram observados baixos (altos) valores de ROL, em relação à média climatológica. Sobre o norte e nordeste do Brasil há a inversão das anomalias de ROL, configurando o dipolo. Anomalias de convergência (divergência) em altos níveis são observadas sobre boa parte do sul do Brasil e oceano Atlântico adjacente, durante períodos secos (úmidos), fornecendo desta forma, maior divergência em baixos níveis. A circulação do ar em períodos úmidos (secos) evidencia a intensificação (enfraquecimento) do JBN em direção ao sul do Brasil, contribuindo para o incremento (decréscimo) de chuvas na região. Anomalias negativas e positivas de TSM sobre o Pacífico Equatorial parecem influir em todos os meses selecionados a variabilidade de precipitação no sul e a variabilidade da TSM do Atlântico Subtropical, adjacente à Região Sul do País, não influencia diretamente a variabilidade de chuvas sobre o RS. Assim, conclui-se que períodos de veranicos ou úmidos são descritos por padrões climáticos definidos. / Agriculture plays an extremely important role in the economy of Rio Grande do Sul state. The target region of the present work in its northwest portion is represented by six cities: São Luiz Gonzaga, Santa Rosa, Cruz Alta, Iraí, Passo Fundo e Marcelino Ramos. It constitute a national focus of soya production and thus depend heavily on atmospheric conditions not only in the synoptic scale but also in climatic. In dry spells periods (known as veranicos in portuguese), during growing to harvest and, comprehending the months from October to March, the frequent lack of rain brings great economic losses to the region. The aim of this work is to estimate the climatology of dry spells occurrence in the northwest portion of Rio Grande do Sul in the first and fourth quarters of the year, between 1978 and 2005. Related to extreme climatic periods and the greater occurrence of dry spells, we depicted atmospheric and oceanic patterns. In conclusion, it is stated that the number of dry spells that occur in the first quarter of the year is greater than that which take place in the fourth quarter what is directly related to the monthly precipitation climatology. Santa Rosa is the municipality which presents the greater number of dry spells, even with higher monthly climatologic average than the other locations. March and December present more events than the other months, what in this case is related to the low amount of precipitation. During dry and wet periods, there is the evidence of a dipole standard based on ROL data. During dry (wet) periods in the southern part of Brazil it is observed low (high) values of ROL, in relation to climatology. Over the northern region of Brazil, during the same periods, it is observed inverted ROL anomalies, figuring the dipole pattern. An anomalous convergence (divergence) region in high levels above part of the South Region and the adjacent South Atlantic is observed during dry (wet) periods. The circulation pattern in low atmospheric levels, during wet (dry) periods, shows the strengthening (weakening) of the meridional low levels jet, which contributes for the increase (decrease) of rain in the region. ENSO events are somehow connected to the occurrence of dry spells in the region of study. All the considered month during dry (wet) periods in climatic extremes are related to negative (positive) TSM anomalies in the Equatorial Pacific region, that is, to La Niña (El Niño) events. This strong relation between precipitation variability and surface temperature anomalies over South Atlantic is not so evident. In conclusion, the occurrence of dry spells periods is well related to extreme climatic conditions.

A atividade agrícola é muito importante para a economia do Rio Grande do Sul, cuja região alvo deste estudo é sua porção noroeste, representada por seis municípios: São Luiz Gonzaga, Santa Rosa, Cruz Alta, Iraí, Passo Fundo e Marcelino Ramos. Esta região é foco nacional de produção de soja, dependendo fortemente das condições atmosféricas, tanto em escala sinótica quanto climática. Os períodos secos, conhecidos como veranicos, durante a fase de desenvolvimento até a colheita, que acorrem entre outubro e março, acarretam vários prejuízos à região. O objetivo do trabalho é estimar a climatologia de ocorrência de veranicos no NW do RS, no primeiro e quarto trimestres do ano, entre 1978 e 2005 e associá-los a padrões atmosféricos característicos. Verificou-se que o maior número de veranicos ocorre no primeiro trimestre em relação ao quarto, resultado que apresenta correlação direta com o volume médio climatológico de precipitação para esses 2 trimestres. Março e dezembro apresentam mais eventos secos do que os outros meses, o que parece ser resposta direta de menor volume de chuva. Por outro lado, numa análise espacial, Santa Rosa e São Luiz Gonzaga apresentam os maiores números de veranicos, mesmo com médias anuais climatológicas de precipitação superior aos demais municípios. Durante os períodos secos (úmidos) verificou-se o padrão dipolo com base na ROL. Nesses períodos, no sul do Brasil foram observados baixos (altos) valores de ROL, em relação à média climatológica. Sobre o norte e nordeste do Brasil há a inversão das anomalias de ROL, configurando o dipolo. Anomalias de convergência (divergência) em altos níveis são observadas sobre boa parte do sul do Brasil e oceano Atlântico adjacente, durante períodos secos (úmidos), fornecendo desta forma, maior divergência em baixos níveis. A circulação do ar em períodos úmidos (secos) evidencia a intensificação (enfraquecimento) do JBN em direção ao sul do Brasil, contribuindo para o incremento (decréscimo) de chuvas na região. Anomalias negativas e positivas de TSM sobre o Pacífico Equatorial parecem influir em todos os meses selecionados a variabilidade de precipitação no sul e a variabilidade da TSM do Atlântico Subtropical, adjacente à Região Sul do País, não influencia diretamente a variabilidade de chuvas sobre o RS. Assim, conclui-se que períodos de veranicos ou úmidos são descritos por padrões climáticos definidos. / Agriculture plays an extremely important role in the economy of Rio Grande do Sul state. The target region of the present work in its northwest portion is represented by six cities: São Luiz Gonzaga, Santa Rosa, Cruz Alta, Iraí, Passo Fundo e Marcelino Ramos. It constitute a national focus of soya production and thus depend heavily on atmospheric conditions not only in the synoptic scale but also in climatic. In dry spells periods (known as veranicos in portuguese), during growing to harvest and, comprehending the months from October to March, the frequent lack of rain brings great economic losses to the region. The aim of this work is to estimate the climatology of dry spells occurrence in the northwest portion of Rio Grande do Sul in the first and fourth quarters of the year, between 1978 and 2005. Related to extreme climatic periods and the greater occurrence of dry spells, we depicted atmospheric and oceanic patterns. In conclusion, it is stated that the number of dry spells that occur in the first quarter of the year is greater than that which take place in the fourth quarter what is directly related to the monthly precipitation climatology. Santa Rosa is the municipality which presents the greater number of dry spells, even with higher monthly climatologic average than the other locations. March and December present more events than the other months, what in this case is related to the low amount of precipitation. During dry and wet periods, there is the evidence of a dipole standard based on ROL data. During dry (wet) periods in the southern part of Brazil it is observed low (high) values of ROL, in relation to climatology. Over the northern region of Brazil, during the same periods, it is observed inverted ROL anomalies, figuring the dipole pattern. An anomalous convergence (divergence) region in high levels above part of the South Region and the adjacent South Atlantic is observed during dry (wet) periods. The circulation pattern in low atmospheric levels, during wet (dry) periods, shows the strengthening (weakening) of the meridional low levels jet, which contributes for the increase (decrease) of rain in the region. ENSO events are somehow connected to the occurrence of dry spells in the region of study. All the considered month during dry (wet) periods in climatic extremes are related to negative (positive) TSM anomalies in the Equatorial Pacific region, that is, to La Niña (El Niño) events. This strong relation between precipitation variability and surface temperature anomalies over South Atlantic is not so evident. In conclusion, the occurrence of dry spells periods is well related to extreme climatic conditions.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-14T19:13:34Z No. of bitstreams: 1 NILZELE DE VILHENA GOMES JESUS – TESE (PPGMET) 2014.pdf: 6278341 bytes, checksum: d1799ad3cede1860eb4826792903ca83 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T19:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NILZELE DE VILHENA GOMES JESUS – TESE (PPGMET) 2014.pdf: 6278341 bytes, checksum: d1799ad3cede1860eb4826792903ca83 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / A ocorrência de condições meteorológicas adversas em aeroportos determina situações desfavoráveis ao tráfego aéreo, como restrição de visibilidade e teto, além de condições de pista escorregadia, que constituem um fator de grande risco à segurança das operações. Estes contratempos podem acarretar prejuízos vultosos para as empresas envolvidas e desconforto ao usuário da aeronavegação. Por isso, este estudo teve como objetivo a determinação de padrões atmosféricos que originam a ocorrência de condições meteorológicas adversas no Aeroporto Internacional de Belém (SBBE), através da aplicação da análise fatorial (AF) em análises de componentes principais (ACP). Foram usados os dados meteorológicos de superfície do SBBE e de Radiação de Onda Longa (ROL), em ponto de grade sobre Belém, proveniente das reanálises do National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Através dos indicadores estatísticos, foi selecionado o conjunto de variáveis adequadas para a aplicação daACP. Os dados utilizados foram dos períodos chuvosos de 2003 a 2012, pois na estação chuvosa foi detectado o maior número de emissões de mensagens especiais (código SPECI) no SBBE. O fator dominante está associado à variação diária do aquecimento/resfriamento da superfície. O segundo fator representa as alterações no teor de umidade próximo da superfície, decorrente da variabilidade climática associada com anomalias da temperatura da superfície do mar nos Oceanos Atlântico e Pacífico. E o outro fator igualmente importante, tem relação com a presença de convecção profunda, e consequentemente, de tempestades, as quais foram desenvolvidas por mecanismos das circulações locaisdinâmicos em mesoescala, tais como circulações de brisa marítima e/ou fluvial sobre a área em que se localiza o SBBE. Este último fator foi o qual apresentou o maior número de ocorrência das variáveis que apresentam relação com o estabelecimento das situações meteorológicas adversas que limitam as operações de pousos e decolagens no SBBE. / The occurrence of adverse weather conditions at airports determines unfavorable situations to air traffic, as visibility and ceiling restriction, and slippery track conditions, which are a major risk factor for safety operations. These setbacks can cause sizeable losses for the companies involved and discomfort to the airworthiness of the users. Therefore, this study aimed at determining weather patterns that cause the occurrence of adverse weather conditions in Belem International Airport (SBBE) through the application of factor analysis (FA) on principal components analysis (PCA). It wasused meteorological surface data from the SBBE and outgoing longwave radiation (OLR), in grid point over Belém (Brazil), from the reanalysis of the National Centers for Environmental Prediction (NCEP). Through statistical indicators, it was selected the appropriate set of variables for the application of the PCA. The data used were in the rainy periods of 2003 to 2012, as the rainy season has been detected as many reports of the SPECI code in the SBBE. The dominant factor is associated with the daily variation of the heating/cooling of the surface. The second factor is the changes in the moisture content near the surface as a result of climate variability associated with temperature anomalies of the sea surface in the Atlantic and Pacific Oceans. And another equally important factor is related to the presence of deep convection, and consequently storms, which were developed by mechanisms of dynamic local mesoscale circulations such as circulations of maritime and/or fluvial breeze over the area in which is located the SBBE. This last factor was the one which had the highest number of occurrences of the variables that have relation with the establishment of the adverse weather conditions that limit of takeoffs and landings operations in the SBBE.

The goal of this work is to define the atmospheric patterns associated with the extreme precipitation events in the Rio Grande do Sul (RS) state in spring. The data used were the rainfall series provided by the Agência Nacional das Águas (ANA, in portugues) and reanalysis data of high resolution of the Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) of 00 and 12 UTC. From the data of the ANA, on the RS, six homogeneous regions of precipitation were obtained through of Hierarchical Cluster Analysis technique, which are: the East and North Coast (R1), Southern and South Coast (R2), the West and the border with Uruguay (R3), Northern (R4), Midwest (R5) and Northwest (R6). With the averages series for each homogeneous regions, utilizing the technique of quantis, has located the days that precipitation over each region was equal or superior to the quantile 99%. With data of the CFSR was generated a matrix (NxM) being N the dates of extreme events and M are meteorological fields normalized in grid points, selected in a grid 21x19 on the RS. The fields chosen are: mean sea level pressure, thickness between 500 and 1000hPa, geopotential height at 500, zonal component of wind at 850hPa, meridional component of wind at 850hPa, zonal component of wind at 200hPa, meridional component of wind at 200hPa and specific humidity at 850hPa. Using the Non-Hierarchical Cluster Analysis, over the array, were obtained 5 atmospheric clusters, defined as the patterns. For the Cluster 1 the principal events of extreme precipitation had locating in the regions R2, R3, R5 and R6. In Cluster 2, the events of extreme of precipitation was, principally, over the region R1. In Cluster 3, the events of extreme precipitation ocurred in the coastal regions (R1 and R2), border with Uruguay (R3) and regions wit high topography (R4 and R5). In Cluster 4, the rainfall extremes is widespread over all regions. And in Cluster 5, extreme precipitation ocurred principally in the R2, R3 and R4 regions. The Cluster 3 showed strong features of a front incursion, while the characteristics of a Mesoscale Convective System (MCS) are present in Cluters 1, 4 and 5. Thus, the three major weather systems that cause extreme precipitation in RS, the MCS are the most important and only the Upper-level cut-off low not has been clearly identified, but the Cluster 2 presents some features that may indicate their presence, which are for example, the trough axis on the RS and the formation of a surface cyclone on the coast. / O objetivo desta dissertação é a definição de padrões atmosféricos associados a eventos extremos de precipitação no estado do Rio Grande do Sul (RS), na primavera. Os dados utilizados foram as séries pluviométricas disponibilizada pela Agência Nacional das Águas (ANA) e os dados de reanálise de alta resolução do Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) das 00 e 12 UTC. A partir dos dados da ANA, sobre o RS, foram obtidas seis regiões homogêneas de precipitação, por meio da técnica de Análise de Agrupamento hierárquica, que são: o Leste e Litoral Norte (R1), Extremo Sul e Litoral Sul (R2), Oeste e Fronteira com o Uruguai (R3), Extremo Norte (R4), Centro-Oeste (R5) e Noroeste (R6). Com as séries médias para cada uma das regiões homogêneas foram localizados, por meio da técnica dos quantis, os dias em que a precipitação sobre cada região foi igual ou superior ao quantil 99%. Com os dados do CFSR foi gerada uma matriz N x M sendo o N as datas de eventos extremos e o M são dados normalizados, em pontos de grade, dos campos meteorológicos selecionados em uma grade 21x19 sobre o RS. Os campos meteorológicos escolhidos foram: Pressão ao Nível Médio do Mar, Espessura entre 500hPa e 1000hPa, Altura Geopotencial em 500hPa, Componente Zonal do vento em 850hPa, Componente Meridional do vento em 850hPa, Componente Zonal do vento em 200hPa, Componente Meridional do vento em 200hPa e Umidade Específica em 850hPa. Aplicando a Análise de Agrupamento Não-Hierárquica sobre a matriz dos campos meteorológicos foram obtidos 5 agrupamentos atmosféricos, definidos como os padrões atmosféricos. Para o Agrupamento 1 os extremos de precipitação ficaram localizados principalmente sobre as regiões R2, R3, R5 e R6. No Agrupamento 2 o extremo de precipitação ficou principalmente sobre a região R1. No Agrupamento 3 os extremos de precipitação ficaram sobre as regiões litorâneas (R1 e R2), de fronteira com o Uruguai (R3) e de regiões com elevação no relevo (R4 e R5). No Agrupamento 4 os extremos de precipitação ficaram generalizados sobre o todas as regiões e no Agrupamento 5 ocasionaram extremos de precipitação nas regiões R2, R3 e R4. O Agrupamento 3 apresenta fortes características de uma incursão frontal, enquanto que as características de um Sistema Convectivo de Mesoescala (SCM) estão presentes nos Agrupamentos 1, 4 e 5. Assim, dos três principais sistemas meteorológicos que causam precipitação extrema no RS, os SCM são os mais importantes e somente o Vórtice Ciclônico em Altos Níveis não foi claramente identificado, mas o Agrupamento 2 apresenta algumas características que podem indicar a sua presença, que são por exemplo, o eixo do cavado sobre o RS e a formação de um ciclone em superfície sobre o litoral.