Resumo em Português:

Procura-se investigar a validade de um método de classificação de regimes de umidade, baseado na caracterização de diferentes "estados" da Camada Limite Atmosférica Tropical (CLAT), acima de uma área de floresta, de acordo com a metodologia proposta por Mahrt (1991). Para essas análises foram utilizados dados de radiossondagens e de uma torre micrometeorológica, coletados durante o período menos chuvoso da região, obtidos durante o experimento "COBRA-PARÁ" (realizado no período de 30/10 a 15/11 de 2006). A análise dos regimes de umidade consiste na representação em espaço de fase dos dados disponíveis da razão de Bowen (β), em função do parâmetro -h/L (onde h é a altura da camada de mistura turbulenta e L é o comprimento de Obukhov). Dependendo da localização dos dados nesse espaço foi possível caracterizar as seguintes classes: classe I - ar seco e instável; classe II - vento seco predominante; classe III - vento úmido; classe IV - condição úmida e instável; classe V - condensação de vapor d'água na superfície; classe VI - condição estável dominante; e classe VII -formação de orvalho induzido por radiação noturna resfriando a superfície. Das classes mencionadas, aquelas mais freqüentemente observadas em Caxiuanã, foram as III, IV e VI.

Resumo em Inglês:

We investigate the validity of a method of humidity regimes classification, based on different "states" characterization of the Tropical Atmospheric Boundary Layer (TABL), above a forest area, according to the methodology proposed by Mahrt (1991). To perform this investigation we used radiosonde information and micrometeorological tower data collected during the drier season of the region, during the experiment "COBRA-PARÁ" (carried out from 30/10 to 15/11, 2006). The analysis of moisture regimes is based on the "phase space" data representation, where the Bowen ratio (β) is plotted against the -h/L parameter (where h is the height of the turbulent mixing layer and L is the Obukhov length scale). According to the location of the data value in this "phase space" it was possible to identify the following classes: Class I - dry air and unstable conditions, Class II - dry wind, Class III - wet wind, Class IV - wet air and unstable conditions, Class V - occurrence of water condensation on the surface, Class VI - stable conditions predominance and Class VII - dew formation generated by nocturnal radiative losses with surface cooling. Among the mentioned classes, the III, IV and VI were the most frequently observed at Caxiuanã.

Resumo em Português:

As condições meteorológicas são determinantes para a produção agrícola; a precipitação, em particular, pode ser citada como a mais influente por sua relação direta com o balanço hídrico. Neste sentido, modelos agrometeorológicos, os quais se baseiam nas respostas das culturas às condições meteorológicas, vêm sendo cada vez mais utilizados para a estimativa de rendimentos agrícolas. Devido às dificuldades de obtenção de dados para abastecer tais modelos, métodos de estimativa de precipitação utilizando imagens dos canais espectrais dos satélites meteorológicos têm sido empregados para esta finalidade. O presente trabalho tem por objetivo utilizar o classificador de padrões "floresta de caminhos ótimos" para correlacionar informações disponíveis no canal espectral infravermelho do satélite meteorológico GOES-12 com a refletividade obtida pelo radar do IPMET/UNESP localizado no município de Bauru, visando o desenvolvimento de um modelo para a detecção de ocorrência de precipitação. Nos experimentos foram comparados quatro algoritmos de classificação: redes neurais artificiais (ANN), k-vizinhos mais próximos (k-NN), máquinas de vetores de suporte (SVM) e floresta de caminhos ótimos (OPF). Este último obteve melhor resultado, tanto em eficiência quanto em precisão.

Resumo em Inglês:

Meteorological conditions are determinant for the agricultural production; in particular, rainfall may be cited as the most important because having direct relation with water balance. To estimate agricultural production, agrometeorological models based on the cultures behavior under meteorological conditions, have been used. Since it is difficult to obtain the required data to these models, rainfall estimation techniques using meteorological satellites images from spectral channels have been used. The objective of the present work is to apply the Optimum-Path Forest pattern classifier to the agrometeorological research field in order to correlate the available information from GOES-12 satellite infrared spectral channel images, to the reflectivity data obtained by the IPMET/UNESP radar located at Bauru, aiming to develop a model for precipitation occurrence identification. In the experiments we compared four classification algorithms: Artificial Neural Networks (ANN), k-Nearest Neighbors (k-NN), Support vector Machines (SVM) and optimum-Path Forest (OPF). this last one shows the best results in terms of accuracy rate and running time.

Resumo em Português:

Este trabalho teve como objetivo estimar uma distribuição espacial do albedo da superfície para obter uma relação funcional entre o albedo dos sensores AVHRR/NOAA e TM/LANDSAT-5, sobre diferentes alvos nas proximidades de Quixeré-CE, nos anos de 2005 e 2006. As imagens foram processadas pelo software Erdas Image 8.7 utilizando o SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). Os resultados mostraram diferenças na variabilidade espacial e temporal do albedo nos dois anos estudados, pois 2005 foi predominantemente seco enquanto que 2006 foi um ano chuvoso. A relação funcional entre os dados AVHRR e TM apresentou coeficiente de correlação (r) igual a 0,75 com erro padrão de 1,67%. Valores de albedo da superfície estimados pelo AVHRR e TM apresentaram respectivamente erros padrões de 2,44 e 3,45%, quando comparados com as observações do radiômetro CNR1.

Resumo em Inglês:

This work aims to estimate a spatial distribution of surface albedo and to derive a functional relationship between the albedo from AVHRR/NOAA and TM/LANDSAT-5 sensors over different targets in the proximities of Quixeré - CE during the years of 2005 and 2006. The images were processed by the software Erdas Image 8.7 using the SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land). The results showed differences in the spatial and temporal variability of the albedo in the two studied years, because 2005 was predominantly dry while 2006 was a rainy year. The functional relationship between AVHRR and TM data presented correlation coefficient (r) value equal to 0.75 with a standard error of 1.67%. Surface albedo values estimated by AVHRR and TM showed standard errors of 2.44 and 3.45% respectively when compared to the CNR1 radiometer observations.

Resumo em Português:

Neste trabalho foi feita uma análise da situação sinótica e dos parâmetros meteorológicos associados a uma frente fria secundária que se formou no ar frio, na retaguarda da frente fria. Esta frente esteve associada a neve, a precipitações intensas espalhadas e a baixa visibilidade no estado do Rio Grande do Sul. Foram utilizados dados fornecidos pelo NCEP, imagens do satélite GOES no canal infravermelho, dados de estações meteorológicas do Rio Grande do Sul, cedidos pelo Oitavo Distrito de Meteorologia e dados de radiossondagem do aeroporto Salgado Filho. Estudaram-se as distribuições horizontal e vertical (pelos campos, perfis verticais e seções verticais perpendiculares à frente e ao longo da mesma) dos vários parâmetros meteorológicos, tais como, temperatura, pressão, umidade, vorticidade relativa e outros, do modelo do NCEP, para a identificação da posição e da estrutura espacial da frente secundária. Calcularam-se índices de instabilidade (K, Showalter, Totals, Sweat e índice de levantamento) e energia para verificar o comportamento e a instabilidade da atmosfera na região da frente fria secundária. A frente secundária foi observada claramente na imagem de satélite e nos campos de temperatura, umidade, divergência de umidade, em baixos níveis, e de advecção de vorticidade no nível de 500 hPa.

Resumo em Inglês:

In this work an analysis of the synoptic situation and of the meteorological parameters associated to a secondary cold front formed in the rear of a cold front was performed. That front was associated with snow, scattered intense precipitations and low visibility in the Rio Grande do Sul State. Data from NCEP, GOES satellite infrared image, "Oitavo Distrito de Meteorologia" meteorological stations and upper air data from Salgado Filho airport were used. The horizontal and vertical distributions (using the fields, vertical profiles and cross sections perpendicular to the front and along it) of several meteorological parameters, such as, temperature, pressure, humidity, relative vorticity and others, from the NCEP model, were analyzed in order to identify the position and spatial structure of the secondary front. Instability indices (K, Showalter, Totals, Sweat and Lifted Index) and the convective available potential energy were calculated for the region of the secondary cold front. This front was clearly observed in the satellite images and in the temperature, humidity and humidity divergence fields at low levels and in the vorticity advection field at 500 hPa level.

Resumo em Português:

Os modelos numéricos de tempo são ferramentas essenciais para a previsão de curto e longo prazo, permitindo realizar a previsão com vários dias de antecedência. O conhecimento do desempenho dos modelos e dos erros sistemáticos a eles associados, é de suma importância, pois permite avaliar a capacidade dos mesmos em captar os processos físicos da atmosfera. Com intuito de melhorar a qualidade da previsão de tempo na América do Sul, disponibilizada no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), este trabalho avaliou as previsões de precipitação e pressão ao nível médio do mar para o prazo de até 120 horas, utilizando o erro médio (EM) e a raiz do erro médio quadrático (REMQ) no período de dezembro de 2007 a fevereiro de 2008. O modelo utilizado foi o ETA (40 km), com duas entradas distintas de dados, as análises do Physical-space Statistical Analysis System (PSAS) (ETA-I) e do National Centers for Environmental Predictions (NCEP) (ETA-II). Os resultados mostraram, para ambas as análises, uma tendência de superestimativa (valores positivos do erro médio) da precipitação sobre a Região Norte do Brasil, principalmente para 24 horas de previsão. Em relação à pressão ao nível médio do mar (PNMM) foi possível verificar claramente que o ETA-I apresenta melhores resultados em comparação com o ETA-II, cujos valores de pressão se aproximaram bastante do observado, principalmente nas primeiras horas de integração.

Resumo em Inglês:

The numerical weather models are essential tools for predicting short and long term, allowing the prediction of weather conditions several days in advance. The knowledge of models performance and the systematic errors associated with them is extremely important because it allows to evaluate the ability to capture the physical processes of the atmosphere. In order to improve the quality of weather forecast in South America, available at Center for Weather Forecast and Climate Studies (CPTEC), this study evaluated the forecasts of precipitation and mean sea level pressure for the period up to 120 hours, using the mean error (ME) and the root mean squared error (RMSE) from December 2007 to February 2008. The used model was the ETA (40 km), with two separate entries of data, the analysis of the Physical-Space Statistical Analysis System (PSAS) (ETA-I) and the National Centers for Environmental Predictions (NCEP) (ETA-II). The results showed, for both tests, a trend of overestimation (positive values of average error) of precipitation on the Northern Region of Brazil, mainly for the 24 hours forecast. Considering the mean sea level pressure (MSLP), it was clearly seen that the ETA-I, whose values of pressure are very close to observed, provides better results compared to the ETA-II, especially during the first hours of integration.

Resumo em Português:

Neste trabalho é descrita a aplicação da técnica de previsões defasadas no sistema de previsão de tempo por conjuntos do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (EPS-CPTEC/INPE). Os dados do CPTEC/INPE consistem em uma amostra de dois meses com previsões de 15 dias para as variáveis: altura geopotencial em 500 hPa, temperatura do ar no nível de 850 hPa, e pressão atmosférica ao nível médio do mar. O estudo consiste em investigar: 1) o desempenho do EPS-CPTEC/INPE utilizando a técnica de previsões defasadas comparado àquele do conjunto operacional; 2) a relação entre o espalhamento e o desempenho da previsão, a fim de avaliar o uso da dispersão como preditor do desempenho. Os resultados indicam que a utilização de previsões defasadas em 12h, melhora o desempenho do conjunto operacional, contribuindo para aumentar o espalhamento do conjunto e, conseqüentemente, reduzir a sub-dispersão do sistema. Também foi observado que o conjunto defasado tem desempenho comparável àquele do conjunto operacional e que há uma tendência de desempenho alto quando o espalhamento é baixo, para os prazos de 5 e 7 dias de previsão. Estes resultados servem como base para a implementação operacional desta técnica, que apresenta baixo custo computacional, e contribui para a utilização mais eficiente das previsões por conjunto do CPTEC/INPE.

Resumo em Inglês:

In this work we report the application of the lagged average forecasting technique to CPTEC/INPE ensemble forecast. The CPTEC/INPE data consist of two months samples of 15 days forecast for the variables: geopotential height at 500 hPa, air temperature at 850 hPa and mean sea level atmospheric pressure. We focus on the following: 1) Does the lagged averaged ensemble forecast improve forecast skill compared to the CPTEC/INPE operational ensemble? 2) Is the dispersion of the ensemble useful in predicting forecast skill? The results indicate that the utilization of 12h-lagged average forecasts improves the performance of the operational ensemble contributing to increase the ensemble spreading and, consequently, to reduce the under-dispersion of the system. Also we observed that lagged average forecast (LAF) shows similar performance of the operational EPS-CPTEC/INPE and that there is a tendency to higher performance when spread forecast is low, for 5 and 7 day forecast. These results provide the basis for the operational implementation of the LAF technique, which has low computational cost, and contribute to a more efficient utilization of the CPTEC/INPE ensemble predictions.

Resumo em Português:

Este artigo discute um modelo de previsão combinada para a realização de prognósticos climáticos na escala sazonal. Nele, previsões pontuais de modelos estocásticos são agregadas para obter as melhores projeções no tempo. Utilizam-se modelos estocásticos autoregressivos integrados a médias móveis, de suavização exponencial e previsões por análise de correlações canônicas. O controle de qualidade das previsões é feito através da análise dos resíduos e da avaliação do percentual de redução da variância não-explicada da modelagem combinada em relação às previsões dos modelos individuais. Exemplos da aplicação desses conceitos em modelos desenvolvidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) mostram bons resultados e ilustram que as previsões do modelo combinado, superam na maior parte dos casos a de cada modelo componente, quando comparadas aos dados observados.

Resumo em Inglês:

This article discusses a combined model to perform climate forecast in a seasonal scale. In it, forecasts of specific stochastic models are aggregated to obtain the best forecasts in time. Stochastic models are used in the auto regressive integrated moving average, exponential smoothing and the analysis of forecasts by canonical correlation. The quality control of the forecast is based on the residual analysis and the evaluation of the percentage of reduction of the unexplained variance of the combined model with respect to the individual ones. Examples of application of those concepts to models developed at the Brazilian National Institute of Meteorology (INMET) show good results and illustrate that the forecast of the combined model exceeds in most cases each component model, when compared to observed data.

Resumo em Português:

As causas físicas prováveis das secas em seis regiões no sul da América do Sul são analisadas, através de índices da seca climática mensal e em suas associações com dezessete preditores. Esses indices são usados no monitoramento operacional do clima, e descrevem a temperatura atmosférica e a temperatura de superfície do mar (TSM) perto de América do Sul. A atividade do anticiclone subtropical sobre ambas as costas de América do Sul é um dos preditores principais, junto com sua interação com a depressão continental e a SST na costa do Brasil. A previsibilidade mais elevada concentra-se nos meses Novembro-Dezembro-Maio e a mais baixa, em março, junho e agosto. Na escala regional secundária, os principais preditores respondem às anomalias da pressão atmosférica sobre o Oceano Atlântico para Noroeste Argentino (NOA), TSM na costa do Brasil para condições do Nordeste Argentino (NEA), actividade anticiclónica no Pacífico e Atlântico para o Oeste Central (CO), os últimos e sua interação com a depressão continental para o Pampa Húmido (PH), a actividade anticiclónica sobre o Pacífico para o Patagonia (PAT) e a circulação através da Cordilheira para o Chile Central e Comahue (CHI).

Resumo em Inglês:

From the indices of monthly and annual climatic drought in six regions in southern South America and their associations with seventeen predictors, the probable physical causes of droughts are analyzed. These indices are used in operational climate monitoring and describe the atmospheric temperature and sea surface temperature (SST) near South America. Subtropical anticyclone activity over both coasts of South America is one of the main predictors, together with its interaction with the continental depression and SST at the coast of Brazil. The highest predictability concentrates in November-December-May and the lowest in March, June and August. In the sub regional scale, the main predictors respond to atmospheric pressure anomalies in the Atlantic Ocean for Argentinean Northwest (NOA), SST in the Brazilian coast for Argentinean Northeast (NEA), anticyclonic conditions over the Pacific and Atlantic for the Central West (CO), the latter and their interaction with the continental depression for Humid Pampa (PH), anticyclonic activity over the Pacific for the Patagonia (PAT) and trans cordillera circulation for Central Chile and Comahue (CHI).

Resumo em Português:

Baseado em simulações numéricas realizadas com um modelo acoplado (ECBilt-Clio), investigam-se as anomalias atmosféricas e oceânicas associadas ao aumento de água doce no Atlântico Norte sob condições glaciais. Os resultados demonstram que um enfraquecimento da corrente termohalina provoca rápidas mudanças no volume global de gelo marinho, bem como uma redução no transporte de calor em direção ao Hemisfério Norte (HN). No Hemisfério Sul (HS), no entanto, o transporte oceânico de calor aumenta substancialmente. Como resultado, ocorre um forte esfriamento ao longo do Atlântico Norte, enquanto que a região extratropical do HS aquece. A inibição da circulação termohalina também muda drasticamente a circulação atmosférica. Intensas anomalias de ventos da região equatorial induzem um transport de águas quentes e salinas, assim como são associadas com um aumento na advecção de ar quente dos trópicos. Esta interação oceano-atmosfera opõe-se à tendência climática inicial imposta pelo aumento de água doce no Atlântico Norte.

Resumo em Inglês:

Based on coupled model simulations (ECBilt-Clio), we investigate the atmospheric and oceanic response to sustained freshwater input into the North Atlantic under the glacial maximum background state. The results demonstrate that a weakening of the thermohaline circulation triggered by weaker density flux leads to rapid changes in global sea-ice volume and reduced poleward heat transport in the Northern Hemisphere (NH). In the Southern Hemisphere (SH), however, the oceanic heat transport increases substantially. This in turn leads to strong cooling over the North Atlantic whereas the SH extratropical region warms up. The suppression of the NADW also drastically changes the atmospheric circulation. The associated northward wind anomalies over the North Atlantic increase the warm air advection from the tropics and induce the transport of tropical saltier water to mid-latitudes. This negative atmospheric-oceanic feedback should play an important role to resume the NADW, after the freshwater forcing ends up.

Resumo em Português:

O objetivo do trabalho foi analisar tendências e/ou variações climáticas em oito séries de temperatura máxima média anual (Tmax), do Estado de São Paulo. Por meio de testes paramétricos e não-paramétricos foram detectadas, nas localidades de Pindorama e Ubatuba, consideráveis elevações nos dados de Tmax nos anos mais recentes dessas séries. Em contra partida, em Cordeirópolis, Mococa, Monte Alegre do Sul e Ribeirão Preto, não foram verificadas alterações temporais significativas (elevação ou queda) nas séries de Tmax. Nas localidades de Campinas e Piracicaba, foram observados marcantes deslocamentos à direita (elevação) das funções densidade de probabilidade associadas aos valores desse elemento meteorológico. Em Campinas, essa alteração ocorreu de forma mais intensa e temporalmente anterior à de Piracicaba. Dessa forma, apesar da maioria das séries apresentarem importantes variações em seus parâmetros estatísticos (variações climáticas), não foi possível estabelecer uma concomitância/significância na variabilidade temporal (elevação ou queda) nas oito séries de Tmax analisadas.

Resumo em Inglês:

The aim of the work was to detect climate trends or climate variations in eight annual average maximum air temperature series (Tmax) of the State of São Paulo. The study was based on parametric and non-parametric tests. In the Pindorama and Ubatuba series, positive trends in Tmax values were detected during the last 28/24 years. No significant trends were detected in the Cordeirópolis, Mococa, Monte Alegre do Sul, and Ribeirão Preto series. The probability density function associated with the series of Campinas and Piracicaba, shows significant shifts to the right. In the Campinas data series this shift on Tmax data distribution occurred 30 years (approximately) earlier than in the Tmax of Piracicaba data distribution. Thus, despite the majority of the data series have shown important variations on their statistical parameters, it was not possible to identify a temporal variability pattern on the eight Tmax analyzed series.

Resumo em Português:

Neste trabalho são analisadas as mudanças no padrão de circulação que possam vir a acontecer no clima da América do Sul (AS), como conseqüência do aumento nas concentrações dos gases de efeito estufa. Para isto utilizam-se cinco modelos globais do IPCC AR4 (CCCMA, GFDL, HadCM3, MIROC e GISS), para o clima do século XX (1961-1990 - 20C3M) e para o cenário futuro SRES_A2 (2011-2100). As características em comum que os modelos apresentaram (a exceção do MIROC) para as três climatologias futuras (2011-2040, 2041-2070 e 2071-2100), principalmente, no verão e na primavera, foram o deslocamento da baixa continental (associada à baixa do Chaco) para o sudoeste da sua posição climatológica (1961-1990), e da Alta da Bolívia para o noroeste. Além disso, os cinco modelos simularam, para o clima presente, uma Alta do Pacífico Sul (APS) menos intensa em relação à Reanálise do NCEP, sugerindo menor subsidência sobre a sua região de atuação. Para cenários futuros os modelos GISS e HadCM3 simularam a APS menos intensa. Por outro lado, para a alta do Atlântico Sul, não existiu um consenso nos modelos. Em geral foi simulada mais intensa (a exceção do GISS), sobretudo no outono e no inverno. O modelo HadCM3 simulou a circulação de verão e primavera mais próxima à Reanálise, com uma ZCAS melhor definida, e uma área menor de anomalias negativas de chuva sobre a Amazônia, em relação aos outros modelos. Já para o cenário futuro este modelo modificou seu padrão de chuvas, e anomalias positivas, sobre a costa norte do Peru e Equador, e negativas sobre o Nordeste e leste da Amazônia, foram observadas, associadas a uma APS enfraquecida e deslocada para o sul, o que reforçou a ZCIT do Pacífico sobre 5ºS. Uma diminuição da convergência de umidade sobre a Amazônia também foi observada.

Resumo em Inglês:

In this paper changes in the atmospheric circulation that may occur in the South America (SA) as a consequence of climate change were studied for various emission scenarios. Five global models from IPCC AR4 (CCCMA, GFDL, HadCM3, MIROC and GISS) are used, for 1961-1990 (present climate) from the 20C3M model run, and for 2011-2100 for the SRES A2 high emission scenario. For the future, (2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100 time periods), in most of the models (except the MIROC), the thermal continental low (Chaco low) is shifted to the southwest while the Bolivian High is northwest shifted during in the summer and spring. All the models show, for present climate simulation a weak subtropical southeast Pacific anticyclone (SPA), which would induce a reduction atmospheric subsidence. When the anticyclone is shifted southward, it would be linked with a stronger and more southward Pacific ITCZ. For the future climate, only two models (HadCM3 and GISS) showaweakerSPAascomparedtothepresent. Ontheotherhand,thesubtropicalsouthwestAtlantic anticyclone (SAA) seems to be more intense during fall and winter in almost all models (with the exception of the GISS model). Among the different models, the HadCM3 simulates the summer and spring circulation close to NCEP Reanalysis. This model does exhibit a relatively well simulated SACZ, contributing with a decrease of precipitation over Amazon. Moreover, for the future scenarios the HadCM3 model shows changes in rainfall patterns, with positive anomalies over the West Coast of Peru and Equator and negative anomalies over Northeast of Brazil, and Eastern of Amazon, linked to weaker and southward shifted South Pacific High, enforcing the ITCZ over 5ºS, as a consequence of a decrease of the moisture convergence over Amazon.