Resumo em Português:

Resumo Com o objetivo de organizar o conhecimento sinótico sobre ciclones em superfície em latitudes austrais, este trabalho (o primeiro de um conjunto de dois) apresenta uma síntese das principais características de quatro tipos de ciclones: extratropical do tipo Bjerknes e Solberg, extratropical do tipo Shapiro e Keyser, tropical e subtropical. Ao longo do texto são apresentados modelos conceituais bem como os mecanismos de ciclogênese, intensificação e ciclólise de cada tipo de ciclone. As principais diferenças entre os quatros tipos de ciclones em superfície estão nas estruturas horizontais e verticais dos campos de temperatura e vorticidade relativa.

Resumo em Inglês:

Abstract The purpose of this study is to summarize the main synoptic features of four types of cyclones: extratropical cyclone following Bjerknes and Solberg model, extratropical cyclone following Shapiro and Keyser model, tropical and subtropical. We present some conceptual models and mechanisms of cyclogenesis, intensification and cyclolisis of each cyclone kind. The main differences between the four types of cyclones in surface are the horizontal and vertical structures of temperature and relative vorticity fields.

Resumo em Português:

Resumo O presente artigo tem como objetivo identificar ciclos de extremos pluviométricos e de suas causas através das escalas temporais detectadas em séries de precipitação para as capitais do leste do Nordeste do Brasil. Para tanto, foram usados dados pluviométricos diários das capitais dos estados que compõem o leste do NEB com períodos em comum de 1961-2014 submetidos à Ondaleta Morlet. Todas capitais apresentaram a escala entre 1 e 2 anos, a escala de aproximadamente 7 anos, a escala de 11 anos, e a escala temporal de 20,2-22 anos. Com a aplicação da Análise de Ondaledas foram identificados anos com eventos/precipitações extremas e supõe-se como causas climáticas: sazonalidade, variabilidade interanual, ENOS, Dipolo do Atlântico, Manchas Solares e Oscilação Decadal do Pacífico. A forte influência do Oceano Atlântico e de seu Dipolo esteve presente em todas as séries de Precipitação de todas cidades estudadas.

Resumo em Inglês:

Abstract The current article has aimed to identify cycles of rainfall extremes and their causes through of timescales detected in rainfall series for the capitals of eastern Northeast Brazil. Therefore, was used daily rainfall data from the capitals of the states that make up the eastern NEB with periods in common of 1961-2014 submitted to Morlet wavelet. All capital presented the scale between 1 and 2 years, the range of about 7 years, scale of 11 years and time scale from 20.2 to 22 years. With the application of Wavelet analysis were identified years with events / extreme rainfall and it is supose as climate causes: Seasonality, Interannual variability, ENSO, Dipole Atlantic, Sunspots and the Pacific Decadal Oscillation. The strong influence of the Atlantic Ocean and its Dipole was present in all rainfall series of all cities studied.

Resumo em Português:

Resumo Para entender melhor a dinâmica de seca e inundação no Pantanal é fundamental uma rede de monitoramento hidrometeorológico adequada. No entanto, poucos estudos têm investigado se os atuais sistemas de monitoramento são adequados nesta região. Aqui, analisamos a rede de monitoramento hidrometeorológico da região de Aquidauana, composta por estações pluviométricas, meteorológicas e fluviais. Obtivemos dados de todos os medidores hidrometeorológicos disponíveis nesta região para comparação conforme a recomendação da Organização Meteorológica Mundial (OMM). Constatou-se que, embora o número de estações em operação seja satisfatório quando comparado com o estabelecido pela OMM, a densidade da rede não é satisfatória nas estações de operação por falta de manutenção, criando assim a necessidade de estações adicionais. Esse fato também foi observado na análise da rede meteorológica. O uso de dados de sensoriamento remoto pode ser possível para preencher essa lacuna de dados. No entanto, para melhorar o conhecimento sobre os processos hidrológicos nesta região ainda é necessário instalar estações terrestres adicionais.

Resumo em Inglês:

Abstract To better understand drought and flood dynamics in the Pantanal is crucial an adequate hydrometeorological monitoring network. However, few studies have investigated whether the current monitoring systems are suitable in this region. Here, we analyzed the hydrometeorological monitoring network of the Aquidauana region, composed of pluviometric, meteorological and fluviatile gauging stations. We obtained data of all hydrometeorological gauges available in this region to compare with the World Meteorological Organization (WMO) recommendation. We found that although the number of stations in operation is satisfactory when compared with that established by the WMO, the network is not satisfactory in the operating stations because of lack of maintenance, thus creating a need for additional stations. This fact was also observed when analyzing the meteorological network. Using remote sensing data may be possible to fill these data gap. However, to improve the knowledge on hydrological processes in this region is still necessary to install additional ground-based stations.

Resumo em Português:

Resumo A precipitação é um fenômeno meteorológico importante na região Tropical, caracterizada por sua variabilidade espacial-temporal e eventos extremos associados. Assim, a informação prévia da ocorrência de um dia ser seco ou chuvoso é de extrema importância para diversas atividades humanas, em especial a agricultura. O objetivo desse trabalho foi analisar a ocorrência de dias secos e chuvosos na região de Rio Largo–Alagoas, por meio da Cadeia de Markov. Dados diários de precipitação entre 1973 e 2008 foram utilizados. Na definição de dias secos e chuvosos consideraram-se seis limites de precipitação e, aplicou-se a Cadeia de Markov, para identificar as probabilidades de ocorrências condicionais de dias secos e chuvosos. A região de estudo apresentou estações seca (setembro a março) e chuvosa (abril a agosto) melhor definidas, considerados valores limites de precipitação entre 0 e 2 mm. Maior ocorrência de dias secos e chuvosos ocorreu de novembro a dezembro (94%) e junho a julho (84%), respectivamente. A Cadeia de Markov permitiu concluir que a transição entre dias secos e chuvosos é baixa ao longo do ano.

Resumo em Inglês:

Abstract Rainfall is an important meteorological phenomenon in the tropical region, characterized by its spatial-temporal variability and associated extreme events. Thus, prior notification of the occurrence of one day being rainy or dry is extremely important for many human activities, especially for agriculture. The aim of this study was to analyze the occurrence of dry and rainy days in Rio Largo-Alagoas, Brazil, using the Markov chain. Daily rainfall data between 1973 and 2008 were used. It was considered six precipitation levels for dry and wet days and, it was applied to Markov chain to identify the probabilities of conditional occurrences of dry and rainy days. The study region had dry (September to March) and rainy (April to August) seasons well defined considered limits of precipitation values between 0 and 2 mm. Higher occurrences of dry and rainy days occurred from November to December (94%) and June to July (84%), respectively. The Markov chain concluded that the transition between dry and rainy days is low throughout the year.

Resumo em Português:

Resumo A rede de estações meteorológicas no Brasil é muito recente, com poucas estações no país com mais de 100 anos de dados. Além disso, muitas das séries oriundas destas estações apresentam falhas, seja por falta de medição (no caso das estações convencionais), seja por falha nos equipamentos (no caso das estações automáticas). Encontram-se diferentes métodos na literatura para o preenchimento destas falhas. Neste trabalho são comparados seis métodos, os quais foram aplicados a séries de dados mensais conhecidas de temperatura média compensada e precipitação para estações meteorológicas localizadas no estado do Rio Grande do Sul, região sul do Brasil. Os resultados para temperatura média compensada indicaram os métodos de regressão linear múltipla e ponderação regional como os mais adequados para estimativas de dados faltantes enquanto que para precipitação não houve um método a se sobressair.

Resumo em Inglês:

Abstract The network of weather stations in Brazil is very recent, with few stations in the country possessing data over more than 100 years. In addition, many of the series from these stations present missing data, either due to lack of measurement (in the case of conventional stations) or due to equipment failures (in the case of automatic stations). There are different methods in the literature for filling these gaps. In this work, six methods are compared and applied to series of known monthly data for mean compensated temperature and precipitation for weather stations located in the State of Rio Grande do Sul, in Southern Brazil. The results for mean compensated temperature suggest that multiple linear regression methods and regional weighing are best suited for estimating missing data, while for precipitation there was no superior method.

Resumo em Português:

Resumo Este estudo investigou as principais características atmosféricas associadas a eventos extremos de precipitação com uma defasagem de três dias antes da ocorrência desses extremos. Os extremos foram definidos quando na maior parte dos pontos de grade sobre o Nordeste do Brasil (2° S-12° S e 45° W-37° W), as chuvas diárias foram iguais ou superiores a 50 mm. Foram utilizados dados diários de precipitação de um conjunto de estações pluviométricas distribuídas sobre o NEB, provenientes das redes observacionais pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia, Agência Nacional de Águas e Núcleos Estaduais de Meteorologia e Recursos Hídricos, cobrindo o período de 1974-2003. Estes dados foram interpolados espacialmente, usando a técnica do inverso do quadrado da distância, para uma grade regular com resolução de 1° de latitude e longitude (aproximadamente 111 km). Para análises das características atmosféricas foram usados dados de reanálises de variáveis atmosféricas como: vento zonal meridional, temperatura do ar, umidade relativa e outras das reanálises do NCEP-NOAA desde a superfície até 200 mb. Os resultados mais expressivos mostraram que três dias antes dos eventos de precipitação considerados extremos, há uma incursão de ar frio para a área central do NEB, intensificando um dia antes dos dias dos eventos, com anomalias inferiores a −4 °C, que não aparecem para os eventos considerados de pouca precipitação sobre a região.

Resumo em Inglês:

Abstract This study investigated the means characteristics atmospherics associated with extreme precipitation events with until three-day delay before the occurrence of such extremes. The extreme events were chose when in most grid points on the Northeast of Brazil (2° S-12° S and 45° W-37° W), daily rainfall was equal or more than 50 mm. Daily data precipitation were of a set of rainfall stations distributed over NEB, from the observational networks of the National Institute of Meteorology, National Water Agency and Meteorology and Water Resources Regional's Centers, covering the period 1974-2003. These data were interpolated spatially using the technique of Inverse Square of the distance to a regular grid with a resolution of 1° in latitude and longitude (about 111 km). For analyzes of atmospheric features were used in atmospheric variables reanalysis data as southern zonal wind, air temperature, relative humidity and other reanalysis of NCEP-NOAA from the surface until 200 mb. The most significant results showed that three days before of the precipitation events considered extreme, there is a cold air incursion into the central area of the NEB, intensifying a day before of the events days, with lower anomalies below −4 °C, which do not appear to events considered of low rainfall over the region.

Resumo em Português:

Resumo O estudo da qualidade do ar de uma cidade envolve diferentes aspectos, como as emissões, as transformações físico-químicas, a meteorologia e a topografia, tornando esse estudo altamente não linear. Em particular, as cidades brasileiras experimentam um mosaico bem distinto do panorama mundial, em função do uso de diferentes combustíveis por nossa frota veicular. Neste estudo, utilizou-se um conjunto de dados coletados por uma estação de monitoramento da qualidade do ar na cidade do Rio de Janeiro, no bairro da Gávea, entre julho e outubro de 2011, em um total de 2240 observações de médias horárias de 11 variáveis. Os dados foram tratados estatisticamente, de forma descritiva e multivariada, de modo a elucidar a correlação entre as variáveis envolvidas. A estatística multivariada empregou a análise dos componentes principais e agrupamentos euclidianos e critérios de Ward. Os resultados indicaram uma alta correlação entre os poluentes primários óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono (0,71), evidenciando que possuem a mesma origem veicular e que o monóxido de nitrogênio e o ozônio (0,66) e este com a radiação solar também estão correlacionados (0,41), corroborando a formação fotoquímica do ozônio. Outras correlações são entre a temperatura e a umidade relativa do ar (0,64) e que o ozônio possui uma contribuição de localidades vizinhas, em função da dependência deste com a velocidade do vento (0,59).

Resumo em Inglês:

Abstract The air quality study in a city involves different aspects, such as emissions, physical and chemical processes, meteorology and topography, making this study highly nonlinear. In particular, Brazilian cities experience a very different mosaic from world scenario, due to the use of different fuels by our vehicular fleet. In this study, it were used a data set collected by an air quality monitoring station in the city of Rio de Janeiro, at Gávea district, between July and October of 2011, in a total of 2,240 hourly average data set. These data were treated statistically, using a descriptive and multivariate approach in order to elucidate the correlation between the variables involved. Multivariate statistical used the principal component analysis and cluster Euclidean with Ward criteria. The results showed a strong correlation between the primary pollutants nitrogen monoxide and carbon monoxide (0.71), showing that they have the same vehicular origin and nitrogen monoxide and ozone (0.66) and this with solar radiation (0.41), corroborating the photochemical formation of ozone. Other correlation is with temperature and relative humidity (0.64) and that ozone has a contribution of neighboring localities, due to the dependence of this with the wind speed (0.59).

Resumo em Português:

Resumo O objetivo deste estudo é caracterizar os principais padrões de variabilidade espaço-temporal de vazões e relacioná-los com padrões climáticos que podem afetar tal variável. Para tanto, foi aplicada a Análise de Componentes Principais sobre o conjunto de dados de vazão de rios brasileiros, onde cada Componente Principal encontrado se associa a um modo de variabilidade de vazão. A variabilidade temporal dos seis primeiros modos (que explicam mais de 80% da variabilidade total de vazão) foi comparada com a série temporal dos índices climáticos por correlação simples e comparando densidade de potência espectral de ambos. Os principais modos de vazão de rios brasileiros apresentam flutuações interanuais associadas ao fenômeno El Niño Oscilação Sul e correlações significativas com a temperatura da superfície do mar no Atlântico tropical, o que demonstra a importância das influências remotas associadas às anomalias de temperatura da superfície do mar no oceano tropical. Padrões climáticos associados às variabilidades decadal e multidecadal dos oceanos Pacífico e Atlântico, respectivamente, possuem relações persistentes com os seis primeiros modos de vazão.

Resumo em Inglês:

Abstract This work characterizes the main spatiotemporal variability present in flow series and relates these variabilities with climate patterns that could affect this variable. The Principal Component Analysis was applied over Brazilian streamflow time series, when each principal component is associated with one variability mode. The temporal variability of first six modes (that explain more than 80% of total variability) was compared with climate indexes performing a simple correlation and analyzing the power spectral density of modes and indexes. The results show similarities between variabilities patterns and climate indexes, the correlations are significant and both have spectral peaks in same frequencies. The main variability modes of river flow showed interannual fluctuations associated with El Niño Southern Oscillation phenomenon and significate correlations with sea surface temperature in the Tropical Atlantic, demonstrating the importance of remote influences associated which sea surface temperature anomalies in the tropical ocean. Climate patterns associated with multidecadal and decadal variability of the Atlantic and Pacific Oceans, respectively, have persistent relationships with the rivers flow modes.

Resumo em Português:

Resumo Todos os anos muitos focos de incêndio são identificados pelas imagens de satélite sobre a vegetação campestre natural dos biomas Pampa e Mata Atlântica. A Energia Radiativa do Fogo (FRP) é uma técnica para quantificar a biomassa queimada usando dados de sensoriamento remoto. A FRP mede a energia radiante emitida por unidade de tempo pela vegetação queimada. O objetivo deste estudo foi estimar o coeficiente de consumo de biomassa para a vegetação campestre natural do sul do Brasil. Três focos de incêndio foram identificados em produtos de satélite que quantificam a FRP. Esses dados foram utilizados em conjunto com os dados de campo, obtidos por revisão de literatura, para calcular o coeficiente de consumo de biomassa. O tipo de vegetação é uma variável importante para estimar esse coeficiente, assim, para a vegetação campestre natural do bioma Mata Atlântica no sul do Brasil a taxa de consumo de biomassa foi estimada em 2,237 kg s-1 e o coeficiente de consumo de biomassa foi estimado em 0,242 kg MJ-1.

Resumo em Inglês:

Abstract Every year, many active fire spots are identified in the satellite images of the southern Brazilian grasslands in the Atlantic Forest biome and Pampa biome. Fire Radiative Power (FRP) is a technique that uses remotely sensed data to quantify burned biomass. FRP measures the radiant energy released per time unit by burning vegetation. This study aims to use satellite and field data to estimate the biomass consumption rate and the biomass consumption coefficient for the southern Brazilian grasslands. Three fire points were identified in satellite FRP products. These data were combined with field data, collected through literature review, to calculate the biomass consumption coefficient. The type of vegetation is an important variable in the estimation of the biomass consumption coefficient. The biomass consumption rate was estimated to be 2.237 kg s-1 for the southern Brazilian grasslands in Atlantic Forest biome, and the biomass consumption coefficient was estimated to be 0.242 kg MJ-1.

Resumo em Português:

Resumo Neste trabalho objetivou-se verificar as possíveis relações de pontos amostrais da temperatura da superfície do mar distribuídos espacialmente no Atlântico Tropical e o desenvolvimento de linhas de instabilidade atuantes na costa Norte e Nordeste do Brasil utilizando-se de técnicas de modelagem linear generalizada. Para isso, foram usados modelos lineares generalizados a partir da regressão linear de Poisson e da Binomial Negativa. Na análise das relações instituídas pela modelagem foi aplicada o teste de variância ANOVA com nível de significância de 0,05 de probabilidade para determinar que variáveis independentes foram mais significativas. Também foram analisados os resíduos gerados pelo ajuste dos modelos no intuito de identificar a distribuição que melhor se ajustasse aos dados. Toda análise estática foi realizada no software R. Entre os 132 pares de observações, a magnitude do coeficiente de correlação linear de Pearson (r) oscilou entre 0,06 (p < 0,04) entre (LI e TSM5) e 0,88 (p < 0,0001) entre (TSM2 e TSM5). Apesar das relações de TSM e episódios de LI apresentarem ausência de relação linear ou relação linear positiva perfeita, do ponto de vista estatístico, estas relações foram significativas. Os resultados obtidos pelo modelo da Binomial Negativa apresentaram menores resíduos, todavia, o modelo de Poisson foi ainda significativo do ponto de vista estatístico. Os pontos de extração dos valores da temperatura da superfície do mar (TSM2, TSM5 e TSM10) apresentaram as maiores contribuições na explicação da variabilidade dos episódios de linhas de instabilidade no Norte e Nordeste do Brasil.

Resumo em Inglês:

Abstract This work aimed to verify the possible relationships of sampling points of the sea surface temperature spatially distributed in the tropical Atlantic and the development of squall lines in North northeast coast of Brazil using techniques of generalized linear modeling. For this, we used generalized linear models from the linear regression Poisson and negative binomial, for analysis of the relationship established by modeling was applied ANOVA variance test with significance level of 0.05 probability to determine which independent variables were more significant in modeling. Also the waste generated by the adjustment of the models in order to identify the distribution that best fitted the data were analyzed. All static analysis was performed in R. software Among the 132 pairs of observations, the magnitude of the correlation coefficient of Pearson (r) ranged from 0.06 (p < 0.04) between (LI and TSM5) and 0.88 (p < 0.0001) (TSM2 and TSM5), despite relations TSM and episodes of LI present no linear relationship or perfect positive linear relationship between the observations still rather have the significant statistical point of view. The results obtained by the negative binomial model had lower waste; however, the Poisson model was also significant from a statistical point of view. The points of extraction temperature values of sea surface (TSM2, TSM5 and TSM10) had the highest contributions in explaining the variability of episodes of instability lines in the north-northeastern Brazil.

Resumo em Português:

Resumo A modelagem é usada como um instrumento bastante útil no campo da Meteorologia. Portanto, objetiva-se ajustar o modelo BRAMS (Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System) mediante dados observados e de reanálises geradas pelo ERA-Interim, no intuito de validar a simulação do vento resolvida pelo modelo. Essas informações são de grande utilidade em estudos prévios nos projetos de parques eólicos. Para verificação foram escolhidas três torres anemométricas, situadas nas localidades de Damião, Juazeirinho e Teixeira no Estado da Paraíba. A comparação é feita durante o mês de Outubro de 2010. Os resultados evidenciam que o modelo BRAMS simulou de forma satisfatória os dados reais, para todo o período de estudo, obtendo correlações significativas de 99% e os menores erros para todos os casos apresentados.

Resumo em Inglês:

Abstract Modeling is used as a useful tool in the field of Meteorology. Therefore, the objective is to adjust the BRAMS (Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modeling System) by observed data and reanalysis generated by ERA-Interim, in order to validate wind simulations resolved by the model. This information is extremely useful in previous studies in wind farm projects. For verification were chosen three anemometric towers, located in the localities of Damian, Juazeirinho and Teixeira in the state of Paraiba. The comparison is made during the month of October 2010. The results show that the BRAMS model simulated satisfactorily the actual data for the entire study period, obtaining significant correlations of 99% and minor errors in all cases presented.

Resumo em Português:

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de modelos numéricos de mesoescala em simular condições de vento no estado da Paraíba-BRA. Para isso um estudo de caso foi realizado para o mês de setembro de 2010, no qual foram comparados dados de velocidade do vento coletados a partir de sensores instalados em torres anemométricas padronizadas para estudos eólicos com dados simulados pelos modelos BRAMS e WRF. As torres estão localizadas nas mesorregiões do Agreste, Borborema e Sertão da Paraíba-BRA. Os resultados revelam que para a localidade analisada no Agreste o WRF acompanha as variações de velocidade média do vento de forma mais concisa, ao passo que para as localidades situadas na Borborema e no Sertão os ciclos reproduzidos pelo BRAMS mostraram-se mais próximos dos ciclos observados. De acordo com a análise estatística os maiores erros foram encontrados para a localidade da Borborema e os menores para a do Agreste, ambos para os resultados do WRF. De modo geral, os dados observados e simulados pelos modelos apresentam uma forte correlação com significância estatística de 99% de acordo com o teste estatístico aplicado.

Resumo em Inglês:

Abstract The objective of this study was to evaluate the performance of mesoescale numerical models to simulate wind conditions in the state of Paraiba-BRA. For this a case study was conducted for the month of September 2010, which compared data of wind speed collected from sensors installed on towers anemometric standard for wind studies with simulated data by BRAMS and WRF models. The towers are located in the regions of Agreste, Borborema and Sertão from the Paraíba-BRA. The results reveal that for the locality analyzed in Agreste the WRF accompanying variations in average wind speed more concisely, while for the locations situated in the Borborema and Sertão cycles played by BRAMS showed up closer to the observed cycles. According to the greatest statistical errors were found for the location in Borborema and lower for the wild both to the results of the WRF. In general, the observed and simulated by the models show a strong correlation with statistical significance of 99% according to the statistical test.

Resumo em Português:

Resumo O El Niño (EN) é caracterizado pelo aquecimento anômalo das águas superficiais do oceano Pacífico Tropical central e leste que afeta o clima global e regional através das anomalias da circulação da atmosfera. O EN 2015/2016 foi classificado como um evento muito forte. Portanto, esse estudo tem como objetivo mostrar as características da atmosfera durante a ocorrência desse evento nos meses de setembro, outubro e novembro de 2015. Entre os resultados, têm-se o deslocamento para leste da célula de circulação zonal de Walker, intensificação dos jatos subtropical e polar, presença de anomalias positivas de altura geopotencial no oceano Pacífico próximas ao sul da América do Sul e anomalias negativas no sudeste desse continente e no oceano Atlântico. Além disso, há maior frequência de ciclones nas latitudes subtropicais do oceano Atlântico e convergência do fluxo de umidade integrado na vertical sobre o sudeste da América do Sul. Essas características contribuem para anomalias de precipitação e temperatura do ar na América do Sul.

Resumo em Inglês:

Abstract The El Niño (EN) is characterized by an anomalous warming of the central and eastern surface of the Tropical Pacific Ocean waters, which affects global and regional climate through the circulation anomalies in the atmosphere. The EN 2015/2016 was classified as very strong. Therefore, this study aims to show the atmospheric characteristics during the occurrence of this event in September, October and November of 2015. Among the results, there are the shift to eastern of the zonal Walker Cell, the intensification of the subtropical and polar jets, the presence of positive anomalies of geopotential height in the Pacific ocean near the southern of South America and negative anomalies in the south and southeast of the continent and the Atlantic ocean. Moreover, there is an increase of the cyclone frequency in the subtropical latitudes of the Atlantic Ocean, and convergence of vertically integrated flux moisture on the southeastern South America. These characteristics contribute to precipitation anomalies and air temperature in South America.