The eastern coast of the Northeast Brazil (NEB) is a region where transient weather systems interact with local systems, modulating their frequency and intensity. Understanding the mechanisms of such interactions may be instrumental in explaining the observed precipitation patterns in this region. The objective of this work is quite within this scope and takes a new approach, namely the study of time series using spectral decomposition. The wavelet transform was adopted for it has proven to be a very powerful tool in dealing with local data in many areas. It furnishes a hierarchical frame that allows the double location in time and frequency domains. The hourly averaged series of wind speed and direction, air temperature, humidity and precipitation were taken at an observing tower at the 12.40 high during the October, 2004 October 2005 period in the Santa Rita island (mangrove area) at 9° 42 18 S e 35° 48 32 W. Relevant characteristics of the seasonality, transport and intensity of the breeze systems were noted, showing a clear distinction among the rainy, dry and transitional periods. Mesoscale systems are more active during the dry period because they are quite dependent of the daily cycle of heating and cooling. Large scale transient systems are more prominent during the rainy season, being responsible for the highest observed precipitation rates. The local wind system of sea land breezes shows a predominant southeast (SE) direction, thus evidencing the sea breeze. It was also noted that the highest amplitudes and wind persistency from SE were reinforced by the SE Trade Winds, creating a constructive interference in the signal. The prevailing winds from northwest (NW) were only observed during the dawn, thus characterizing the land breeze branch of the local circulation. The sea/land breeze variability affected the precipitation regime, by forming a surface convergence zone (rising motions) in accord with the time of the precipitations. These also showed a conic multifractal pattern in the periodgram, typical of high space-time variability. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A costa leste do NEB é palco da ação simultânea de fenômenos transientes que interagem com os sistemas locais, modificando sua freqüência e intensidade. O conhecimento destas interações pode revelar o padrão das precipitações junto à costa do NEB. O objetivo desta dissertação se encaixa neste contexto e aborda os dados sob uma perspectiva nova, que consiste no estudo das séries temporais através de decomposição espectral. Para este fim, adotou-se a Transformada em Ondeletas (TO), que nas ultimas décadas tem alcançado notável êxito em diversas áreas da ciência. Trata-se de uma ferramenta matemática poderosa na detecção das freqüências e intensidades das séries temporais. Esta técnica fornece uma moldura hierárquica que permite a dupla localização em tempo e freqüência. Os dados horários de velocidade e direção do vento, temperatura do ar, umidade e precipitação foram medidos numa torre ao nível de 12,40m acima do solo, durante o período (Outubro de 2004 Outubro de 2005) numa área de proteção ambiental da Ilha de Santa Rita, localizada no mangue natural a 9° 42 18 S e 35° 48 32 W. Foram patenteadas características relevantes de transporte, sazonalidade e intensidade dos sistemas de brisas. As características do sinal mostraram a distinção entre as quadras seca e chuvosa, bem como as respectivas transições. Os sistemas de mesoescala atuam com mais intensidade no período seco, pelo fato de se ajustar ao ciclo diário da forçante térmica (radiação solar). Para a quadra chuvosa, predominam os sistemas transientes de grande escala, que são os responsáveis pelos maiores índices pluviométricos. O regime de ventos locais, caracterizado pelos sistemas das brisas de terra e mar, assinala que a direção do vento predominante é de sudeste (SE), o que caracteriza a brisa marítima. Foi verificado que as maiores amplitudes e persistência dos ventos de SE foram incrementadas pelos ventos Alísios de SE, que sopraram o ano inteiro, criando uma interferência construtiva no sinal. Os ventos predominantes de noroeste (NW) só foram observados no período da madrugada, distintivos da brisa terrestre. A mudança das brisas terrestres/marítimas apresentou intervenção no sistema de precipitação, criando uma zona de convergência em superfície (movimentos ascendentes) corroborando com os horários em que ocorreram as precipitações. Estas exibiram uma configuração multifractal cônica no periodograma, típica da sua alta variabilidade espaço-temporal.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-15T16:36:49Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO MARCOS DELFINO DE ANDRADE – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 3321439 bytes, checksum: 641b9755396203a4dd27ac62503ca9e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO MARCOS DELFINO DE ANDRADE – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 3321439 bytes, checksum: 641b9755396203a4dd27ac62503ca9e8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Capes / A radiação de onda longa incidente (L↓) é seguramente a componente do balanço de radiação mais difícil de ser medida. Portanto, diferentes formulações têm sido propostas para estimá-la. Desta maneira, avaliou-se neste estudo o desempenho de várias formulações para a estimativa dos fluxos de L↓ e sua a interação com outras variáveis medidas, bem como as interações da temperatura do ar e da pressão de vapor d’água junto à L↓. Neste estudo foi utilizada a análise pela transformada em ondeletas (TO) como ferramenta matemática para a análise de variações locais de energia dentro das séries temporais aqui estudadas, pela sua decomposição no tempo-frequência-espaço. Para investigar a correlação entre duas séries (L↓ com a temperatura do ar e da L↓ medida com as estimadas por cada modelo), empregou-se transformada cruzada em ondeletas e a coerência e fase em ondeletas. Os dados deste estudo compreendem o período de 01 de janeiro a 31 de dezembro de 2009, e são provenientes da torre micrometeorológica (K34) pertencente ao Experimento de Grande Escala da Biosfera Atmosfera na Amazônia (LBA) em Manaus, Amazonas. A TO revelou que no período de 36 horas, para todo período analisado, um persistente, homogêneo e forte espectro energético entre a L↓ e a temperatura do ar, onde se constatou uma sinergia entre essas variáveis. Constatou -se ainda que a precipitação e a pressão de vapor d’água exercem bastante influencia nos fluxos de L↓, principalmente na estação chuvosa. A análise através da transformada cruzada e de coerência e fase em ondeletas no período de 32 a 64 horas. Já nos modelos ajustados foram no período de 16 a 64 horas. Os modelos propostos para condições de céu claro, com o uso de seus coeficientes originais, mostraram tendência em subestimar os fluxos de L↓ medidos. Com os ajustes nos coeficientes, os modelos expuseram uma melhora nas estimativas nos fluxos de L↓.Para os modelos propostos para condições de céu nublado, estes exibiram um desempenho regular. / The downward longwave radiation (L↓) component really is difficult of the net radiation the measured. Therefore, different parameterizations have been proposed to estimate it. Thus, in this study we evaluated the performance of various parameterizations for the L↓ flows estimated and their interaction with other variables measured as well as the air temperature and water vapour pressure interactions with L↓. In this study we used by wavelet transform (WT) analysis as mathematical tool for energy of local variations analysis in the studied time series here by their frequency time-space decomposition. To investigate the correlation between two series (L↓ with air temperature and between L↓ measured with estimated), we used crosswavelet transform and coherency wavelets and phase angle. The datasets used in this study are of the January 01 to December 31 of 2009, measured from micrometeorological tower (named K34) controlled by Large Scale Biosphere Atmosphere experiment in Amazonia (LBA) from Manaus city, Amazonas. The WT showed that in 36 hours period, for the entire period analyzed, a persistent, smooth and strong energy spectrum between L↓ and the air temperature, which demonstrated a synergy between these variables. It was also found that precipitation and water vapour pressure exert enough on L↓ flows influence, especially in the wet season. The crosswavelet transform and coherency wavelets and phase angle analysis at 32 to 64 hours period. Already in adjusted models were in the 16-64 hours period. With the adjustable coefficients, according to the environmental study area conditions, the models presents an improvement in the L↓ flows estimates. The cloudy skies models proposed, they exhibited a regular performance.