Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:42:06Z : No. of bitstreams: 1 silva_es_dr_botfca.pdf: 10346653 bytes, checksum: 0b5ebb401c7fae9a321556854e1199cf (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Pqi / O objetivo deste trabalho foi analisar as variabilidades espacial, sazonal e interanual da precipitação pluviométrica nas regiões Sudeste e Sul do Brasil. Foram utilizadas 164 séries mensais e anuais de chuvas para o período de 1972 a 2002 e dados de médias mensais de radiação de ondas longas emergentes (ROLE), para o período de junho de 1974 a dezembro de 2002, com pontos de grade com resolução espacial de 2,5º x 2,5º, entre as latitudes 20ºN e 35ºS e longitudes entre 0º; 90ºW. A partir das análises de agrupamento, de componentes principais e geoestatística foram identificadas 13 regiões homogêneas de regime de precipitação. A precipitação anual variou de 956 mm nos vales do São Francisco- Jequitinhonha a 1830 mm na Bacia do Iguaçu-Chapecó. As três primeiras componentes principais (CP) da matriz de médias mensais de precipitação explicam conjuntamente, 61,49% da variância. A primeira CP representa o campo médio de precipitação, a segunda CP representa o período de verão e a terceira CP apresenta dois pontos extremos: o mês de novembro e o mês de fevereiro. Através dos dados de ROLE analisou-se a influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) na precipitação. As três primeiras componentes principais da matriz de médias mensais de ROLE explicam conjuntamente 96,27% da variância. A primeira CP representa a convecção média. A segunda CP representa o período de primavera e a terceira CP representa o período de verão. As correlações, significativas ao nível de 5%, obtidas entre os autovetores das matrizes de precipitação pluviométrica e de ROLE, corroboram a influência da ZCAS no regime de precipitação das regiões Sudeste e Sul do Brasil. / The spatial, seasonal and interannual variability of rainfall in Southeastern and Southern Brazil were analyzed. For that, 164 series of rainfall for the period of 1972 to 2002 and data about outgoing longwave radiation (OLR) for the period of 1974 to 2002 were utilized. From the clusters analysis and components analysis (PCA), 13 homogeneous regions under precipitation regime were identified. The annual rainfall varied from 956 mm in São Francisco-Jequitinhonha valleys to 1830 mm in Iguaçu-Chapecó basin. The three first matrix principal components (PC) of monthly average rainfall (average of 30 years) explain together 61.49% of the variance. The first PC represents the mean rainfall field, the second PC represents the extended rainy period (September to May) and the third PC presents two extreme points: November indicates the end of spring and the beginning of summer; and February indicates the end of summer and the beginning of autumn. The OLR influence on the rainfall variability in the Southeast and in the South was also evaluated. Through the PCA, the behavior of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) was studied together with its influence on the rainfall variability. The three first matrix main components of OLR monthly average (average of 30 years) explain together 96.27% of the variance. The first main component (CP) is associated to the period of autumn. The second PC represents the winter/summer period, and the third PC represents summertime. The correlations, significative to the level of 5%, obtained between the rainfall and OLR eigenvectors, attest their influence on the rainfall regime in Southeastern and Southern Brazil.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-10T17:05:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InfluenciaSistemasMeteorologicos.pdf: 2592577 bytes, checksum: b8aa11439bcd02781bf7d7a0d5acf2c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-17T12:32:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InfluenciaSistemasMeteorologicos.pdf: 2592577 bytes, checksum: b8aa11439bcd02781bf7d7a0d5acf2c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-17T12:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InfluenciaSistemasMeteorologicos.pdf: 2592577 bytes, checksum: b8aa11439bcd02781bf7d7a0d5acf2c8 (MD5) Previous issue date: 2010 / REDE CELPA - Centrais Elétricas do Pará / Foi feito um estudo da associação entre a densidade de ocorrência de raios com condições meteorológicas no leste da região Amazônica entre os anos de 2006 a 2008. A região estudada foi limitada por uma grade geográfica entre as latitudes 0º a -10º e longitudes -53º a -43º. Foram desenvolvidos métodos computacionais de processamento estatístico e geração de mapas de ocorrências de raios para diferentes intervalos de tempo. Esses métodos foram aplicados para determinar os pontos de altas ocorrências de raios ao longo de linhas de transmissão de energia elétrica, a fim de oferecer subsídios para a proteção e operação dos sistemas elétricos da região. Foram utilizados dados da rede de detecção de raios do SIPAM para redimensionar a detecção do sistema de alcance intercontinental STARNET, e subsequentemente, foram obtidos mapas de densidade de raios mais uniformes e realistas. Esses mapas foram interpretados em períodos semanais e sazonais, considerando as observações simultâneas de chuva, vento, radiação de onda longa e a presença de sistemas meteorológicos de grande escala. Zona de Convergência Intertropical e Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCIT, ZCAS) definidos pela convergência de ventos e anomalias negativas de Radiação de Ondas Longas ( ROL). Os resultados mostraram boa correspondência entre as áreas de convecção e a intensa ocorrência de raios. Nas regiões de mais alta atividade elétrica atmosférica, foi observada ocorrência de convergência dos ventos e anomalias negativas de ROL, para situações de presença de ZCAS e ZCIT sobre a região. A atividade de raios também coincidiu, com algumas exceções, com áreas de maior precipitação em períodos semanais. Foi observado também que, durante um trimestre seco, os segmentos de linhas de transmissão de Mojú-Tailândia e Jacundá-Marabá apresentaram maior incidência de raios. O pico da densidade de raios chegou a 18 raios/km2/trimestre em alguns locais. Durante o trimestre chuvoso, a densidade geral de raios foi 86% maior e apresentou distribuição espacial mais uniforme quando comparada com um trimestre seco. Este estudo mostrou não somente como as características meteorológicas influenciaram na distribuição e quantidade raios, mas também que a elevada atividade de descargas elétricas na região deve ser uma preocupação importante para os sistemas de distribuição de energia elétrica e outras atividades humanas na Amazônia Oriental. / A study was made of the relationship between lightning occurrence density distribution and their associated meteorological conditions over an area in eastern Amazon region. In order to do that, special programs were developed to statistically process lightning data, as well as, to generate lightning occurrence density maps on a geographical grid, for different time intervals. Using these methods an application analysis was performed to determine “spots” of high lightning frequency of occurrences along electric power transmission lines, in order to offer subsidies for the protection and operation of these electric systems in the region. Lightning data from the Amazonian Protection System (SIPAM) lightning detection network were used to upgrade the detection efficiency of the intercontinental STARNET system, and obtain more uniform and realistic lightning density maps over the limits of 0º to -10º of latitude and -53º to -43º of longitude. These maps were interpreted at weekly and seasonal periods, considering the simultaneous observations of rainfall, wind, long wave radiation (LWR) and the presence of large scale, the Intertropical Convergence Zone and South Atlantic Convergence Zone (ITCZ, SACZ) meteorological systems, acting over the area of study. The results showed good correlation among the areas of intense convection, determined by the convergence of winds and negative LWR anomalies and high lightning activity both for ITCZ and SACZ configuration over the area. Lightning activity also coincided, with a few exceptions, with the areas of higher weekly precipitation. It was observed also that during a dry trimester the transmission lines segment of Mojú-Tailândia and Jacundá-Marabá presented significantly higher incidence of lightning over them. During a rainy quarter the lightning density of currences was, overall, 86% higher and more evenly distributed than during the equivalent drier period, over the area considered. Density maxima of lightning occurrences reached values of 18 events/km2/trimester, at some spot areas. This study showed not only the meteorological characteristics of some lightning producing systems but also the elevated regional lightning activity, which should be an important concern to the electric power distribution systems and other human activities in eastern Amazonia.

No presente estudo, os mecanismos vinculados à formação de um intenso evento de Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) foram investigados. Para isso, uma análise observacional foi realizada para identificação desse sistema e seguinte implementação de um estudo numérico em uma escala sub-sazonal. Uma vez que a atividade da ZCAS é predominantemente concentrada em uma das regiões de maior importância socioeconômica da América do Sul, os estudos de previsibilidade dessa feição são extremamente importantes. O evento escolhido pela análise observacional foi caracterizado pelo suporte de uma estrutura em larga escala para seu desenvolvimento e persistência, através da presença de um vórtice ciclônico na região costeira do sudeste do Brasil. A representação numérica desse caso de ZCAS foi particularmente desafiadora, uma vez que trata-se de um sistema complexo, cujo desenvolvimento e evolução conectam-se a características atmosféricas de grande escala. Para aprimorar a representação numérica desse evento, várias aplicações utilizando-se nudging espectral foram testadas, para garantir que as características de grande escala que suportam o sistema fossem bem representadas pelo modelo numérico. Os resultados mostram que a alternativa menos restritiva para a aplicação do nudging espectral mostrou-se ideal para manter suas características importantes, e ainda permitindo que os componentes físicos do modelo contribuam com a representação da atmosfera em escalas menores. A partir disso, novos experimentos numéricos foram conduzidos para uma avaliação de como diferentes parametrizações convectivas e microfísica representam a banda de precipitação associada ao sistema. Os resultados mostram que, quando usados juntos, tanto a opção de microfísica WRF Single Moment 6-Class (WSM6) quanto a opção cumulus de Kain-Fritsch (KF) contribuíram para a formação da banda convectiva associada à ZCAS. Os resultados também mostram que é possível usar um esquema de microfísica mais simples (WSM3) para a representação do sistema, uma vez que os desempenhos entre os diferentes testes em microfísica foram semelhantes. / In the present study, the mechanisms and formation of an intense South Atlantic Convergence Zone (SACZ) event were investigated. For this, an observational analysis was performed to identify this system for the implementation of a numerical study on a sub-seasonal scale. Since the SACZ activity is predominantly concentrated over one of the most socioeconomically important regions of South America, predictability studies for this system are extremely valuable. The SACZ event chosen by the observational analysis was supported by a large-scale structure that featured a cyclonic vortex in the coastal region of southeastern Brazil. The numerical representation of a SACZ case in this context was particularly challenging since the SACZ is a very complex system and its development and evolution are closely linked to large-scale atmospheric features. To improve the numerical representation of such event, several spectral nudging applications were tested to ensure the large scale features that support the systems are well represented by the numerical model. Results show that the less restrictive alternative for the spectral nudging application was ideal for maintaining important features in large scales while still allowing the physical components of the model to contribute the representation of the atmosphere on smaller scales. From this, numerical experiments were conducted for an evaluation of how different convective parametrizations and microphysics represent the precipitation band associated to the system. The results show that, when used together, both WRF Single Moment 6-Class (WSM6) microphysics option and Kain-Fritsch (KF) cumulus option contributed to the formation of convective band associated with the SACZ. Results also show that it is possible to use a simpler microphysics scheme (WSM3) for the representation of the system, since the performances between different tests in microphysics were similar.

No presente estudo, os mecanismos vinculados à formação de um intenso evento de Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) foram investigados. Para isso, uma análise observacional foi realizada para identificação desse sistema e seguinte implementação de um estudo numérico em uma escala sub-sazonal. Uma vez que a atividade da ZCAS é predominantemente concentrada em uma das regiões de maior importância socioeconômica da América do Sul, os estudos de previsibilidade dessa feição são extremamente importantes. O evento escolhido pela análise observacional foi caracterizado pelo suporte de uma estrutura em larga escala para seu desenvolvimento e persistência, através da presença de um vórtice ciclônico na região costeira do sudeste do Brasil. A representação numérica desse caso de ZCAS foi particularmente desafiadora, uma vez que trata-se de um sistema complexo, cujo desenvolvimento e evolução conectam-se a características atmosféricas de grande escala. Para aprimorar a representação numérica desse evento, várias aplicações utilizando-se nudging espectral foram testadas, para garantir que as características de grande escala que suportam o sistema fossem bem representadas pelo modelo numérico. Os resultados mostram que a alternativa menos restritiva para a aplicação do nudging espectral mostrou-se ideal para manter suas características importantes, e ainda permitindo que os componentes físicos do modelo contribuam com a representação da atmosfera em escalas menores. A partir disso, novos experimentos numéricos foram conduzidos para uma avaliação de como diferentes parametrizações convectivas e microfísica representam a banda de precipitação associada ao sistema. Os resultados mostram que, quando usados juntos, tanto a opção de microfísica WRF Single Moment 6-Class (WSM6) quanto a opção cumulus de Kain-Fritsch (KF) contribuíram para a formação da banda convectiva associada à ZCAS. Os resultados também mostram que é possível usar um esquema de microfísica mais simples (WSM3) para a representação do sistema, uma vez que os desempenhos entre os diferentes testes em microfísica foram semelhantes. / In the present study, the mechanisms and formation of an intense South Atlantic Convergence Zone (SACZ) event were investigated. For this, an observational analysis was performed to identify this system for the implementation of a numerical study on a sub-seasonal scale. Since the SACZ activity is predominantly concentrated over one of the most socioeconomically important regions of South America, predictability studies for this system are extremely valuable. The SACZ event chosen by the observational analysis was supported by a large-scale structure that featured a cyclonic vortex in the coastal region of southeastern Brazil. The numerical representation of a SACZ case in this context was particularly challenging since the SACZ is a very complex system and its development and evolution are closely linked to large-scale atmospheric features. To improve the numerical representation of such event, several spectral nudging applications were tested to ensure the large scale features that support the systems are well represented by the numerical model. Results show that the less restrictive alternative for the spectral nudging application was ideal for maintaining important features in large scales while still allowing the physical components of the model to contribute the representation of the atmosphere on smaller scales. From this, numerical experiments were conducted for an evaluation of how different convective parametrizations and microphysics represent the precipitation band associated to the system. The results show that, when used together, both WRF Single Moment 6-Class (WSM6) microphysics option and Kain-Fritsch (KF) cumulus option contributed to the formation of convective band associated with the SACZ. Results also show that it is possible to use a simpler microphysics scheme (WSM3) for the representation of the system, since the performances between different tests in microphysics were similar.