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Previous issue date: 2015-08-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / The impacts of the Madden?Julian Oscillation (MJO) on precipitation over Northeast
Brazil (NEB, also known as Nordeste) are evaluated based on daily raingauge data
from 492 stations over 30-year period (1981-2010). Composites of precipitation, outgoing
longwave radiation and moisture-flux anomalies are performed for each phase of the
MJO based on the Jones?Carvalho MJO index. To distinguish the MJO signal from other
patterns of climate variability, daily data are filtered using a 20 - 90 day band-pass filter;
only days classified as MJO events are considered in the composites.
A preliminary analysis based on precipitation data was conducted for a small scale
area located in NEB?s semiarid interior, in an area known as Serid?. The Serid? is one of
the driest regions in NEB, and is recognized by the United Nations Convention to Combat
Desertification as particularly vulnerable to desertification. Composites of rainfall anomalies
were computed for each of the eight phases of the MJO during February-May, which
is Serid??s main rainy season. Results showed that the rainfall patterns in Serid? undergo
substantial changes (from enhancement to suppression) as the convective center of the
MJO propagates eastward. When combining the MJO signals for wet and dry phases, the
difference represents about 50 - 150% modulation of the mean rainfall over Serid?.
Then a comprehensive analysis of the role of the MJO in modulating the spatiotemporal
variation of NEB?s precipitation was performed, considering all four seasons. The
results showed strong seasonality of the MJO impact on precipitation. The most spatially
coherent signals of precipitation anomalies occurred in the austral summer, when about
80% of the raingauge stations showed increased precipitation during phases 1 - 2 and
suppressed precipitation in phases 5 - 6 of the oscillation.
Although the MJO impacts precipitation on intraseasonal timescales in all seasons in
most locations, these impacts vary in magnitude and depend on the phase of the oscillation.
Precipitation anomalies over NEB are explained by the interaction of convectively
coupled Kelvin-Rossby waves with the dominant climatic features in each season. During
the austral summer and spring, westerly regimes increased precipitation over most NEB.
In the austral winter and fall, precipitation anomalies exhibited more complex spatial variability.
In these seasons precipitation anomalies in eastern coastal areas depended on the
strength of the South Atlantic anticyclone, which is largely modulated by Rossby waves.
The strengthening of the anticyclone intensified the convergence of the trade winds in
coastal areas and precipitation windward of the coastal range. Conversely, the intensification
of the subsidence was responsible for precipitation deficits in the lee side of the
range. These conditions were typically observed when easterly regimes dominate over
tropical South America and NEB, decreasing moisture flow from the Amazon. / Este estudo tem como objetivo investigar os impactos da oscila??o de Madden-Julian (OMJ) na precipita??o da regi?o Nordeste do Brasil (NEB). Para tanto foram utilizados dados di?rios de precipita??o baseados em 492 pluvi?metros distribu?dos na regi?o e cobrindo um per?odo de 30 anos (1981 ? 2010). As an?lises atrav?s de composi??es de anomalias de precipita??o, radia??o de onda longa e fluxo de umidade, foram obtidas com base no ?ndice da OMJ desenvolvido por Jones-Carvalho. Para distinguir o sinal da OMJ de outros padr?es de variabilidade clim?tica, todos os dados di?rios foram filtrados na escala de 20 ? 90 dias; portanto somente dias classificados como eventos da OMJ foram considerados nas composi??es.
Uma an?lise preliminar baseada apenas nos dados de precipita??o foi feita para uma pequena ?rea localizada no interior semi?rido do NEB, conhecida como Serid?. Essa microrregi?o ? uma das ?reas mais secas do NEB e foi reconhecida pela Conven??o das Na??es Unidas para o Combate ? Desertifica??o e Mitiga??o dos Efeitos das Secas como particularmente vulner?vel ? desertifica??o. Composi??es de anomalias de precipita??o foram feitas para cada uma das oito fases da OMJ durante Fevereiro-Maio (principal per?odo chuvoso da microrregi?o). Os resultados mostraram a exist?ncia de varia??es significativas nos padr?es de precipita??o (de precipita??o excessiva ? deficiente) associados ? propaga??o da OMJ. A combina??o dos sinais de precipita??o obtidos durantes as fases ?midas e secas da OMJ mostrou que a diferen?a corresponde cerca de 50 ? 150% de modula??o das chuvas na microrregi?o.
Em seguida, uma investiga??o abrangente sobre o papel da OMJ sobre toda a regi?o Nordeste foi feita considerando-se as quatro esta??es do ano. Os resultados mostraram que os impactos da OMJ na precipita??o intrassazonal do NEB apresentam forte sazonalidade. A maior coer?ncia espacial dos sinais de precipita??o ocorreram durante o ver?o austral, quando cerca de 80% das esta??es pluviom?tricas apresentaram anomalias positivas de precipita??o durante as fases 1 ? 2 da OMJ e anomalias negativas de precipita??o nas fases 5 ? 6 da oscila??o. Embora impactos da OMJ na precipita??o intrassazonal tenham sido encontrados na maioria das localidades e em todas as esta??es do ano, eles apresentaram varia??es na magnitude dos sinais e dependem da fase da oscila??o. As anomalias de precipita??o do NEB observadas s?o explicadas atrav?s da intera??o existente entre as ondas de Kelvin-Rossby acopladas convectivamente e as caracter?sticas clim?ticas predominantes sobre a regi?o em cada esta??o do ano. O aumento de precipita??o observado sobre a maior parte do NEB durante o ver?o e primavera austrais encontra-se associado com o fluxo de umidade de oeste (regime de oeste), o qual favorece a atividade convectiva em amplas ?reas da Am?rica do Sul tropical. Por outro lado, as anomalias de precipita??o durante o inverno e outono austrais apresentaram uma variabilidade espacial mais complexa. Durante estas esta??es, as anomalias de precipita??o observadas nas esta??es localizadas na costa leste do NEB dependem da intensidade do anticiclone do Atl?ntico Sul, o qual ? modulado em grande parte por ondas de Rossby. As caracter?sticas topogr?ficas do NEB parecem desempenhar um papel importante na variabilidade observada na precipita??o, principalmente nestas ?reas costeiras. A intensifica??o do anticiclone aumenta a converg?ncia dos ventos al?sios na costa contribuindo para a ocorr?ncia de precipita??o observada ? barlavento do planalto da Borborema. Por outro lado, o aumento da subsid?ncia parece ser respons?vel pelos d?ficits de precipita??o observados ? sotavento. Tais condi??es mostraram-se t?picas durante o predom?nio do regime de leste sobre a regi?o tropical da Am?rica do Sul e o NEB, durante o qual ocorre uma diminui??o no fluxo de umidade proveniente da Amaz?nia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/20695 |
| Date | 14 August 2015 |
| Creators | Valad?o, Cati Elisa de Avila |
| Contributors | 77231295720, http://lattes.cnpq.br/5291232352923880, Mendes, David, 43298990272, http://lattes.cnpq.br/4411895644401494, Souza, Everaldo Barreiros de, 33422990291, http://lattes.cnpq.br/6257794694839685, Alves, Jos? Maria Brabo, 15422941268, http://lattes.cnpq.br/6089287551555329, Chaves, Rosane Rodrigues, L?cio, Paulo S?rgio |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM CI?NCIAS CLIM?TICAS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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