CCET - TCC - Meteorologia

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Análise e modelagem de extremos de precipitação no bioma Pantanal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 22-02-25) Silva, Andreza dos Santos; Lúcio, Paulo Sérgio; http://lattes.cnpq.br/5291232352923880; http://lattes.cnpq.br/4560730589414411; Gonçalves, Weber Andrade; http://lattes.cnpq.br/3901367142857642; Rodrigues, Daniele Tôrres; 0000-0003-4307-2832; http://lattes.cnpq.br/4682555268827167; Ferreira, Maria Aparecida Fernandes; http://lattes.cnpq.br/3422681412003620
Os eventos extremos de precipitação estão ocorrendo com mais frequência e intensidade, resultando em inundações e secas severas. A variável precipitação possui grande relevância para o gerenciamento dos recursos hídricos e para as atividades socioeconômicas, em destaque para a agropecuária. O Pantanal sendo um grande reservatório de água doce, onde esse reservatório serve para o suprimento de água e conservação do clima, e sua principal atividade econômica é a agropecuária, estudar o comportamento pluviométrico é importante para garantir a conservação de sua biodiversidade, planejamento de uso da terra e também na prevenção de impactos causados pelos extremos de precipitação. Este trabalho tem como objetivo modelar extremos de precipitação no bioma Pantanal, a partir de dados de precipitação diária das cidades de Cáceres-MT e Nhecolândia-MS, situadas no pantanal norte e no pantanal sul, respectivamente, e também estimar os níveis e período de retorno. Para isso foi utilizada a Distribuição Generalizada de Pareto (GPD), com o limiar baseado no percentil 95. A modelagem foi feita em períodos sazonais para as duas localidades. Por meio dos resultados foi possível observar que os maiores eventos extremos de precipitação ocorreram no verão, período chuvoso da região. Observou-se também a ocorrência de precipitação com valores acima de 120 mm para os anos 1999, 2003, 2005, 2010 em Cáceres, e durante os anos de 2001, 2017, 2018 em Nhecolândia. A partir dos níveis e tempo de retornos é esperado no verão em Cáceres, que pelo menos uma vez a precipitação máxima diária em um período de 10 anos seja igual ou ultrapassem 113.63 mm. Enquanto em Nhecolândia espera-se que pelo menos uma vez a precipitação máxima diária seja maior ou igual a 102.72 mm.
Influência da temperatura da superfície do mar na ocorrência e características físicas dos sistemas convectivos no norte do Nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017) Medeiros, Felipe Jeferson; Gonçalves, Weber Andrade; Oliveira, Cristiano Prestrelo de; Valadão, Cati Elisa Avila
Este estudo investigou a variabilidade de ocorrência e características físicas dos Sistemas Convectivos (SC) durante o outono austral (Março a Maio) no Norte do Nordeste do Brasil (NNEB) considerando-se diferentes cenários de atuação dos efeitos El Niño-Oscilação Sul (ENSO) e do Gradiente inter-hemisférico da superfície do mar do Atlântico (GradATL) no período de 1984-2008. Para tanto, foram utilizados dados de identificação dos SC provenientes do ISCCP-Tracking e dados de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) mensal para a região do Niño 3.4 (170°W-120°W, 5°S-5°N), Atlântico Tropical Norte (5-20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do NOAA - Extended Reconstructed Sea Surface Temperature V3b (NOAA_ERSST_V3). Uma alta variabilidade na ocorrência de SC foi observada. Relacionando essa variabilidade com as TSM, observou-se de modo geral que as maiores detecções de SC ocorreram quando as condições oceânicas estavam favoráveis a chuva no NNEB (presença de La Niña no Pacífico e gradiente apontando para o sul no Atlântico Tropical), enquanto as menores detecções foram observadas no cenário neutro (ausência de El Niño e La Niña, assim como de gradiente inter-hemisférico no Atlântico Tropical). Com relação a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), observou-se que ela provavelmente estava mais ativa nos cenários favorável, El Niño/GradATL_S e La Niña/GradATL_N, ou seja, quando pelo menos um oceano estava favorável ao padrão de chuvas no NNEB. Nesses cenários as características físicas e morfológicas dos SC indicaram que eles foram maiores, mais penetrativos e com maior atividade convectiva em seu interior, enquanto que nos cenários desfavorável e neutro eles foram menores e menos convectivos.
Predição da velocidade do vento a curto prazo via modelos matemáticos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-01) Ferreira, Moniki Dara de Melo; Lucio, Paulo Sérgio; Cláudio Moisés Santos e Silva; Santos, Alexandre Torres Silva dos
Este trabalho tem como objetivo realizar predições de médias horárias da velocidade do vento oriundas de torres anemométricas (altura de 50 metros), situadas em Belo Jardim/PE e Camocim/CE. Para isso, foram utilizados os seguintes modelos de séries temporais: Holt-Winters (HW), Redes Neurais Artificiais (RNA) e Híbrido. Os dados observacionais foram também avaliados pela reanálise MERRA-2 (estado-da-arte) na altura de referência das torres. Os resultados mostram que para as duas localidades o modelo híbrido, em geral, apresentou um melhor desempenho com relação aos demais, inclusive na avaliação com o MERRA-2. Exemplo disso, em termos de resíduos estatísticos, foram encontrados valores de RMSE e MAE de 0,91 e 0,62 m/s, respectivamente. Dessa forma, configura-se um bom método de previsão de dados de velocidade do vento para a geração eólica.
Modelo estocástico de série sintética de precipitação via amostrador de Gibbs
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-01) Gomes, Rafaela dos Santos; Lucio, Paulo Sergio; Lucio, Paulo Sergio; Silva, Cláudio Moisés Santos e; Santos, Marconio Silva dos
O avanço da computação e da estatística tem permitido o surgimento de novos métodos de previsão de tempo e clima com uso em diversas áreas, bem como a combinação de algum deles, sempre buscando a melhor estimativa, minimizando os erros. Esse avanço deve-se principalmente ao número cada vez maior de informações disponíveis. Porém, ainda existe limitações quanto ao uso de ferramentas para a previsão ou simulação da variável precipitação pluviométrica. Ultimamente, vários métodos para simular a precipitação tem sido desenvolvidos com base em diferentes metodologias. A precipitação pluvial é uma variável dicífil de ser prevista devido o seu comportamento variante no espaço e no tempo. Diante disso, propõe-se desenvolver um modelo de simulação de séries sintéticas de precipitação, via Amostrador de Gibbs considerando as distribuições Beta, Binomial e Poisson, de forma que as séries geradas apresentem as mesmas características das séries históricas. Comparou-se o desempenho do modelo simulando o mês de janeiro e o mês de março. Na aplicação prática feita neste trabalho pode-se constatar a eficiência do Algoritmo de Gibbs. As estimativas simuladas para precipitação diária foram muito próximas dos valores observados, os menores erros, bem como a a maior correlação foram encontrados na simulação para o mês de março.
Análise sinótica de um caso de distúrbio ondulatório de leste sobre a cidade de Natal - RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-07) Caetano, Darllin de Araújo; Oliveira, Cristiano Prestrelo; José Henrique Fernandez; Fernandez, José Henrique; Gonçalves, Weber Andrade; Reis, Jean
O objetivo deste estudo de caso foi identificar um Distúrbio Ondulatório de Leste através de análises sinóticas e sua influência na precipitação observada no período de 12 a 15 de junho de 2014 no município de Natal. Para a identificação espacial e subjetiva do sistema meteorológico, foram utilizadas imagens do satélite GOES 13, canal infravermelho térmico realçado com temperatura de brilho em °C do topo das nuvens. Também foram utilizadas imagens do radar meteorológico da Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica – REDEMET localizado no aeroporto militar da cidade de Natal e da rede de pluviômetros do Centro Nacional de Monitoramento e Alerta de Desastres Naturais (CEMADEN) instalados no município. A reanálise do ERA-Interim produzida pelo Centro Europeu de Previsões Meteorológicas a Médio Prazo – ECMWF (sigla em inglês) foi empregada para a composição dos campos de linhas de corrente, vorticidade relativa, umidade específica e velocidade vertical, todas em 850 hPa. Observa-se o DOL mais intenso nos dias 12 e 13 de junho com movimentos característicos no sentido nordeste-sudoeste, enquanto que, nos dias que mais acumularam chuva, 14 e 15 de junho, o movimento se caracteriza de sudeste-noroeste, atípico do DOL, mas ainda com relação aos dias de maiores intensidades. A chuva associada aos dias de atuação direta do DOL, 12 e 13, sobre o município gerou deslizamento de terras, alagamentos e danos materiais. A detecção e evolução no tempo do Distúrbio Ondulatório de Leste realizadas por meio de composições aplicadas as variáveis atmosféricas e uso de medições diretas, foram capazes de permitir uma melhor compreensão do fenômeno e suas consequências sobre Natal
Análise do comportamento da Criosfera nos períodos do início do Holoceno e pré-industrial
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Brito Neto, Francisco Agustinho de; Mendes, David; Cintra, Marcio Machado; Gonçalves, Weber Andrade; Mendes, Monica Cristina Damião
Dado o cenário atual de mudanças climáticas, e seu impacto em uma população com mais de seis bilhões de pessoas. Então, há a necessidade do entendimento do clima no passado, sendo assim, o período do Início do Holoceno possui informações importantes para comunidade cientifica ter um maior entendimento do clima atual. Inicialmente se pensava que o período do Início do Holoceno era um período de clima estável, com pequenas evidências de mudanças climáticas ao longo da sua série histórica. Sendo assim, o objetivo geral deste estudo é verificar se houve alguma modificação na Criosfera no período Pré-industrial (inicio 1850) em relação ao período do Início do Holoceno (cerca de 11500 anos atrás), cuja as regiões estudadas foram a Antártica e o Ártico. Para isso utilizamos o modelo hidrostático SPEEDY-CICE. Faremos comparações sazonais entre os dois períodos, com o objetivo de verificar quais regiões na Antártica e no Ártico apresentam as maiores diferenças entre os períodos estudados. Analisarmos as variáveis: Cobertura do Gelo Marinho, Deposição da Neve, Espessura da Neve e Temperatura da Camada de Mistura do Oceano. O modelo SPEEDY é baseado em um núcleo dinâmico, cuja o mesmo é hidrostático. Em relação aos níveis verticais o modelo SPEEDY apresenta cinco camadas em coordenada r, cujos os limites variam de 0, 0,15, 0,35, 0,65, 0,90 e 1. O SPEEDY está acoplado ao modelo de gelo Marinho CICE (Los Alamos sea ice model), modelo esse que representa as condições de gelo marinho através das parametrizações termodinâmicas do oceano relacionada ao balanço de energia em superfície. Os resultados apontam que o Oceano Índico no período do Início do Holoceno apresentou as maiores diferenças entre todas as variáveis estudas nos dois períodos abordado no presente trabalho. Esse resultado está de acordo também com um período de menor aquecimento da camada de mistura do oceano na região no Início do Holoceno.
Avaliação da possível influência do El Niño na variabilidade interanual da piscina quente do Atlântico Tropical Sudoeste
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Silva, Ilana Carla Alexandrino da; Cintra, Marcio Machado; Cristina Damião Mendes, Monica; Andrade Gonçalves, Weber
O aumento da temperatura da superfície do mar (TSM) na bacia do Atlântico tropical tem motivado a comunidade científica a discutir suas causas locais, bem como os forçantes remotos, principalmente quando relacionados ao fenômeno El Niño. Pouco se sabe sobre a influência desse fenômeno remoto sobre a região de águas quentes no Oceano Atlântico tropical. Essa região, onde as temperaturas superficiais excedem 28°C, é usualmente reportada como piscina quente do Atlântico tropical Sudoeste (PQATSO). Com intuito de avaliar e entender melhor como as anomalias do Oceano Pacífico equatorial podem estar afetando remotamente o Oceano Atlântico tropical sobre a região da piscina quente, este estudo promoveu uma série de correlações espaço-temporais para investigar uma possível conexão. Para isso, associações entre as anomalias de TSM da região 3.4 do Pacífico e as anomalias de TSM e Temperatura do ar a 2m (T2M) sobre a PQATSO foram testadas estatisticamente, ao nível de 5%. Foram realizadas correlações defasadas no tempo entre os trimestres (MAM), (DJF) e (SON), na região do Pacífico contra o trimestre (MAM) no Atlântico tropical, período de ocorrência da piscina quente. Para tanto foram utilizados dados de reanálise do projeto Era Interim e dados medidos de TSM NOAA-Reynolds, que considera temperaturas observadas e distribuídas no espaço por um processo de interpolação otimizada. Os resultados principais indicaram que há um sinal do fenômeno El Niño sendo verificado sobre a área da piscina, como também nas regiões fora de sua influência sazonal. Esse sinal se verificou mais forte quando foram utilizadas correlações defasadas no tempo (6 meses) da época de maior desenvolvimento da piscina quente (Março a Maio). Quando foram considerados apenas os eventos fortes e muito fortes de El Niño, observamos comportamentos parecidos para as duas variáveis analisadas (TSM e T2M), que indicaram correlações positivas na borda oeste do Atlântico tropical a partir da região central do Equador onde o sinal do evento El Niño já é bem conhecido. Não foram verificadas correlações significativas para as anomalias do Pacífico em relação às anomalias da área da piscina quente, entretanto diversos fatores que atuam conjuntamente sobre esse fenômeno podem ter ocultado o real efeito nessa variável.
Variações de energia na atmosfera em um caso de precipitação intensa no município de Maceió/AL
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Alves, Juliana Emanuelle da Costa Andrade; Lima, Kellen Carla; Mendes, David; Silva, Jonathan Mota da
O presente trabalho descreve a evolução sinótica e energética do Distúrbio Ondulatório de Leste (DOL) que causou evento de precipitação intensa de maior magnitude no município de Maceió, no período de 2 a 3 de julho de 2013. Para a análise do caso em questão, foram utilizados dados observados de precipitação da estação meteorológica do Instituto Nacional de Meteorologia. A fim de visualizar a evolução do sistema atmosférico, imagens no infravermelho termal realçado do satélite GOES-13 foram usadas. Somando-se a isso, reanálises do ERA5 foram utilizadas a fim de avaliar o comportamento das variáveis meteorológicas e das variações de energia durante o período de atuação do DOL, bem como calcular a convergência de umidade para a afetada. A sinótica do DOL se baseou nas fases do ciclo de vida do sistema meteorológico. Para isso, foram geradas imagens no software Grads para cada fase e variável selecionadas. O fluxo de umidade específica foi calculado por meio da integração vertical sobre a área de interesse desde a superfície até 300 hPa. A avaliação da energética da atmosfera sobre os domínios do continente, oceano e continente/oceano foi desenvolvido através de cálculo numérico integrado na vertical dos termos e conversões de energia. Os resultados mostraram que após o período de maturação do sistema, entre os dias 2 e 3 de julho, a precipitação máxima diária acumulada alcançou 145,2 mm no município de Maceió, ocasionando deslizamentos de barreiras, alagamentos e espalhamento de resíduos. Nesse período, a imagem de satélite mostrou que o distúrbio ondulatório de leste se tornou mais instável, com topo de nuvem mais frio. As variáveis vorticidade e velocidade vertical indicaram movimentos ascendentes no oceano Atlântico Sul durante o deslocamento do distúrbio. A divergência possibilitou a visualização do núcleo de convergência de maior intensidade sobre Maceió, que coincidiu com o maior fluxo convergente de umidade específica na borda leste da área delimitada para o município. O deslocamento do sistema meteorológico também pôde ser representado pelo cavado invertido através da pressão ao nível médio do mar, e das variações no sinal da componente meridional do vento no decorrer do tempo. A energética de Lorenz mostrou que o processo de conversão baroclínica do tipo CA (conversão de energia potencial disponível zonal em energia potencial disponível de perturbação) foi dominante durante as fases do ciclo de vida do DOL. Tal conversão, resultou no transporte de calor sensível por circulação meridional e vertical, manifestado por meio do cavado característico do distúrbio meteorológico.
Estimativa de irradiação solar via modelos empíricos com base na temperatura do ar para o Nordeste brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Lucas, Alanderson Firmino; Bezerra, Bergson Guedes; Paulo Sérgio Lúcio; Bezerra, Bergson Guedes; Mendes, Keila Rêgo; Marques, Thiago Valentim
Devido à extrema importância do uso da informação de radiação solar na agricultura, recursos hídricos, elaboração de projetos arquitetônicos, estudos de mudanças climáticas e nas energias renováveis através da avaliação do potencial do recurso solar em áreas como o Nordeste Brasileiro (NEB) que apresenta alta incidência de radiação solar ao longo do ano. A irradiação solar global (Rg) constitui a principal fonte de energia para a vida em nosso planeta e impulsiona os ciclos hidrológico, energético e de carbono no sistema Terra-Atmosfera. Entretanto, apesar de toda a importância supramencionada, as medições de Rg são relativamente escassas, ocasionando distribuição espacial irregular das observações, isso ocorre em função dos elevados custos com a constante necessidade de manutenção e calibração dos aparelhos de medição, conferindo maior propensão a erros na observação de radiação solar global em comparação a outros elementos meteorológicos, sendo necessário regularmente o controle de qualidade sobre os dados de Rg. Como resultado, vários modelos empíricos têm sido propostos e usados com mais frequência, em especial, os que realizam a estimativa tendo a temperatura do ar como dado de entrada, mas para que esses modelos apresentem desempenho satisfatório, os mesmos devem ser previamente calibrados, ou seja, seus respectivos coeficientes empíricos devem ser determinados a partir de observações locais. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo calibrar e avaliar o desempenho da estimativa de Rg a partir de seis modelos com base na temperatura do ar observada em 128 estações meteorológicas de superfície automática localizadas na região Nordeste do Brasil, após o processo de calibração pretende-se comparar as estimativas com valores observados de um período distinto ao que os modelos foram calibrados, além de aplicar o melhor modelo em escala regional com um conjunto de dados interpolados de alta resolução referente a temperatura máxima e mínima. A estrutura do modelo original de Bristow e Campbell permite representar satisfatoriamente a irradiação solar global tanto de áreas costeiras como do interior, conforme observado na maioria das Plataformas de Coleta de Dados (PCD).
Avaliação do modelo climático regional RegCM4 sobre o Nordeste brasileiro para o período do outono
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Araújo, Glícia Ruth Garcia de; Santos e Silva, Cláudio Moisés; Bergson Guedes Bezerra
Os modelos regionais possuem erros sistemáticos em diferentes regiões, principalmente nos trópicos, devido aos ajustes nas parametrizações físicas, cúmulos convectivos e de precipitação na escala de grade. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a precipitação e temperatura das parametrizações Grell e Emanuel do modelo Regcm4 sobre a região Nordeste do Brasil no período de 1998 a 2008. Para avaliar este modelo foi preciso realizar uma interpolação bilinear através do programa Climate Data Operators (CDO), onde todos os dados foram interpolados para grade de 0.25 do satélite Tropical Measuring Mission (TRMM). Em seguida foi feita uma média do outono da precipitação em mm e da temperatura em °C. Posteriormente foi realizada a análise de cluster, correlação, variância (ANOVA), teste de diferenças entre médias (t-student), e os cálculos dos erros como, o Erro Absoluto Médio (MAE), Erro Médio Quadrático (EQM) e Raiz do Erro Médio Quadrático (REQM). Concluiu-se que a parametrização Emanuel superestima a precipitação em relação aos dados estimados pelo TRMM, principalmente em regiões que apresentam maiores acumulados de chuva. A parametrização Grell simulando a precipitação foi a que obteve menores erros nas simulações em todos os clusters. Em relação à temperatura simulada pelo Regcm4, as parametrizações obtiveram resultados melhores na simulação desta variável em todos os clusters.
Interação entre os ciclones extratropicais do hemisfério sul e os gelos marinhos no mar de Weddell
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-12-08) Britto, Italo Venceslau; Mendes, David; Weber Andrade Gonçalves; Cintra, Márcio Machado; Lima, Kellen Carla
Os ciclones extratropicais apresentam características que afetam todo o clima no hemisfério sul, desde sua formação até sua dissipação, sendo este sistema, alvo de estudo pelos cientistas desde o século XIX. O gelo marinho é de fundamental importância para o sistema climático global, uma vez que suas propriedades físicas influenciam nas trocas entre oceano e atmosfera. Portanto, o principal objetivo deste trabalho foi analisar as interações entre os ciclones extratropicais e a variabilidade extrema do gelo marinho no Hemisfério Sul entre o período de 1979 a 2016. Utilizou-se dados da Pressão ao Nível Médio do Mar (PNMM) com resolução espacial de 0.75° x 0.75° de ponto de grade, com resolução temporal de 6 horas, extraídos da reanálise do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), para o mesmo período. Além da PNMM, foram utilizados dados da altura geopotencial aos 500 hPa, vento zonal e meridional nos níveis de 1000, 850 e 500hPa, assim como umidade relativa e especifica também para os níveis de 1000, 850 e 500 hPa. Os dados de extensão de gelo marinho foram obtidos do National Snow and Ice Data Center (NSIDC), da Universidade do Colorado, e a concentração de gelo marinho é derivada dos sensores Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR), a bordo do satélite Nimbus-7, e do Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I), a bordo do Defense Meteorological Satellite Program. Os resultados mostraram que no verão austral, as regiões termodinâmicas mais favoráveis à formação de ciclones extratropicais encontram-se principalmente nas latitudes médias, enquanto que no inverno austral houve uma amplificação dessas áreas, e que nos mares de Weddell e Ross verificaram-se maiores anomalias positivas da concentração de gelo marinho e mais ciclogêneses.
Propriedades termodinâmicas da atmosfera e estudo da entropia próximo à superfície nas capitais do Nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-09-14) Silva, Isamara de Mendonça; Medeiros, Deusdedit Monteiro; David Mendes; Mendes, David; Gonçalves, Weber Andrade; Bezerra, Bergson Guedes
O estado termodinâmico de um sistema é determinado unicamente pelas variáveis termodinâmicas x_i que caracterizam as propriedades desse sistema. Então, uma equação de estado tem a relação funcional f(x_i )=0, tal que uma variável de estado pode ser determinada a partir das demais grandezas. Além disso, uma função de estado depende de uma ou mais grandezas de estado e sua variação entre dois estados termodinâmicos é independente da trajetória entre os mesmos. Para o gás ideal, as variáveis de estado são a pressão P, a temperatura T e o volume V, tal que a equação de estado que descreve o sistema é escrita como PV=kT, onde k é uma constante. A entropia, por exemplo, é uma função de estado que depende da quantidade de calor Q e da temperatura T. Na atmosfera, as grandezas termodinâmicas são medidas a partir de estações meteorológicas, satélites e radiossondagens, tornando possível o estudo de novas equações de estado e o cálculo de funções de estado para este sistema. Existem outras variáveis termodinâmicas características do ar que dependem das variáveis de estado clássicas e que descrevem também a atmosfera. Como exemplo, destaca-se a temperatura potencial, que pode ser analisada em alguns casos em que a entropia é estudada. O Nordeste do Brasil (NEB) apresenta uma grande variabilidade climática, relacionada com a interação direta entre a atmosfera e os oceanos. O clima sobre esta região é modulado pela circulação geral da atmosfera, que por sua vez é afetada pelas condições termodinâmicas dos oceanos Atlântico e Pacífico. Portanto, as variáveis termodinâmicas são extremamente sensíveis as perturbações que ocorrem nas interações entre esses dois sistemas e, consequentemente, aos fenômenos meteorológicos que neles ocorrem. Nesse trabalho, realizamos uma revisão dos conceitos básicos da termodinâmica clássica e da termodinâmica da atmosfera. Calculamos algumas propriedades da atmosfera a partir de uma nova proposta de equação de estado que leva em consideração os constituintes do ar. Em seguida, verificamos a segunda lei da termodinâmica na atmosfera próximo a superfície nas capitais do NEB, através do conceito de entropia, utilizando dados observacionais de pressão e de temperatura.
Eventos de precipitação intensa na bacia hidrográfica Piancó-Piranhas-Açu
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11) Medeiros, Ivonaldo Souza de; Lima, Kellen Carla; Silva, Jonathan Mota da; Castro, Vera Lúcia Lopes de
A bacia hidrográfica do rio Piancó-Piranhas-Açu encontra-se totalmente inserida na região semiárida do Nordeste do Brasil. A bacia apresenta chuvas concentradas em poucos meses do ano e um padrão variabilidade interanual, caracterizado pela alternância entre anos de pluviosidade acima da média, próximo e anos consecutivos de abaixo da média, que resultam em secas prolongadas e baixa disponibilidade hídrica. O impacto da ocorrência de eventos extremos de precipitação causa desequilíbrio nos âmbitos socioeconômicos e socioambientais, devido a episódios de desastres naturais. Nesse contexto, a pesquisa tem como objetivo identificar a ocorrência de eventos extremos de chuva na bacia do semiárido do rio Piranhas-Açu. Para tanto, foram utilizados os dados interpolados de precipitação diária, em uma grade de resolução espacial de 0,25° × 0,25°, de acordo com o período disponibilizado de 1980 a 2015. Primeiramente, foi empregada a análise de agrupamento, com intuito de identificar sub-regiões homogêneas de precipitação, cuja averiguação foi pelo método de Silhoutte. Em seguida, foi aplicada a Teoria de Valores Extremos, a fim de determinar quais foram os períodos e níveis de retorno dos eventos intensos de precipitação. Posteriormente, verificaram-se tendências nos índices climáticos de precipitação. A análise de agrupamento indicou a formação de quatro sub-regiões homogêneas de precipitação. Para os níveis de retorno estudados, espera-se que os extremos de precipitações mais intensos ocorram no oeste (A3) e sul (A4) da bacia. Espera-se que haja precipitação maior ou igual a 54 mm/dia no período de 10 anos. Enquanto para norte (A1) e central (A2), espera-se quantidades superiores a 49 mm/dia de precipitação. Os índices climáticos encontraram como resultado a tendência da redução de dias úmidos seguidos. Como também elevação de dias isolados com chuva sobre a bacia. Portanto, pode-se aferir que há modificação na disponibilidade hídrica da bacia para os dias atuais, assim como no futuro.
Relação entre o saldo de radiação e a radiação solar em um ambiente tropical semiárido
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-26) Ramos, Tarsila Martins; Bezerra, Bergson Guedes; Silva, Cláudio Moisés Santos e; Mutti, Pedro Rodrigues
O saldo de radiação (Rn) representa a principal fonte de energia utilizada pelos processos físicos, químicos, biológicos e meteorológicos à superfície, e sua estimativa é essencial para analisar as interações solo-vegetação-atmosfera. Devido à escassez de dados confiáveis de saldo de radiação, e pela estimação precisa de dados de radiação de ondas curtas, é de extrema importância a obtenção de relações apropriadas entre essas variáveis. Assim, o objetivo principal desse estudo é determinar os coeficientes de regressão linear simples entre a radiação de onda curta à superfície e o saldo de radiação, para estimar o saldo de radiação sobre a parte norte do Semiárido Brasileiro, considerando a variabilidade sazonal e a influência das condições de nebulosidades. Para isso, utilizou-se dados de radiação solar, albedo e saldo de radiação, registrados a cada 30 minutos, durante os anos de 2014 e 2015, obtidos a partir de um saldo-radiômetro, provenientes da Estação Ecológica do Seridó (ESEC-Seridó). Foram gerados os coeficientes de regressão linear simples, e analisou-se essas medidas sazonalmente e levando em consideração a influência das nuvens através da transmitância. A análise do desempenho das calibrações foi realizada a partir de dois conjuntos de dados independente de 30 minutos coletados durante o período de um ano, obtidos em duas diferentes áreas de estações pertencentes ao Instituto Nacional do Semiárido (INSA) em Campina Grande-PB, e feita por meio do Coeficiente de Determinação (R²), Mean Bias Error (MBE), Root Mean Square Error (RMSE), Mean Percentage Error (MPE) e o Coeficiente de correlação de Pearson (r). As calibrações sazonais e globais apresentaram resultados satisfatórios e semelhantes entre elas e, quando aplicados a uma área de caatinga preservada, se mostraram melhor ajustados. A influência do albedo forneceu uma melhoria clara na estimativa do modelo, além de uma melhoria pouco significativa para modelos de transmitância atmosférica. A partir desses resultados, conclui-se que as calibrações proporcionaram níveis de precisão confiáveis, possibilitando a aplicação das mesmas a dados de sensoriamento remoto para estimativa da Rn em escala regional, sendo indicado para áreas de caatinga preservada e de caatinga degradada, e considerando a atuação do albedo para obtenção de resultados mais eficientes. Além disso, essas calibrações podem servir como método alternativo em estudos sobre fluxos em ambientes caatinga.
Influência do oceano atlântico tropical na vazão da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-10) Oliveira, Wellingson Farias de; Cintra, Marcio Machado; Silva, Jonathan Mota da; Cintra, Marcio Machado; Silva, Jonathan Mota da; Lima, Kellen Carla
A bacia hidrográfica do Rio São Francisco (638.466 km²) tem sua nascente no estado de Minas Gerais, na Serra da Canastra, e a sua foz no oceano Atlântico, na divisa com os estados de Alagoas e Sergipe. Embora seja conhecido o regime de vazão desta bacia, pouco se conhece a respeito das influências oceânicas sobre o seu regime de vazão, inclusive do oceano Atlântico Tropical. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi investigar possíveis influências do oceano Atlântico Tropical na vazão da bacia hidrográfica do Rio São Francisco. Para isto foram utilizadas as médias mensais de 1982 a 2015 dos dados de: vazão naturalizada, Temperatura da Superfície do Mar (TSM) do oceano Atlântico Tropical, Radiação de Onda Longa (ROL) e Precipitação. Estes dados tiveram a tendência linear removida e as anomalias das variáveis foram calculadas subtraindo o valor da média mensal da média mensal climatológica (1982-2015). A investigação sobre possíveis relações entre o oceano e a vazão foi realizada a partir de correlação simples e defasada em um e dois meses. As correlações obtidas entre as anomalias de vazão e anomalias da TSM, assim como a correlação entre as anomalias de vazão e as anomalias de ROL, foram moderadas, inferiores a -0,4. A região de ocorrência desta correlação foi predominantemente o litoral do Sudeste brasileiro, incluindo as correlações defasadas de 1 e 2 meses, onde a correlação foi forte, inferior -0,6, e a área de correlação na bacia do oceano Atlântico Tropical Sul foi consideravelmente ampliada. Este padrão de correlação indica uma significativa atuação de sistemas transientes e da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) contribuindo para chuva na região do Alto Rio São Francisco e vazão da bacia hidrográfica. A correlação da anomalia dessas variáveis foi de modera a forte, de 0,4 a 0,6. De maneira geral, é possível que os sistemas meteorológicos transientes e a ZCAS sejam os sistemas sinóticos mais relevantes no controle do regime de chuvas e consequentemente na vazão na bacia hidrográfica do Rio São Francisco. Análises com maior abrangência ainda são necessárias para compreender melhor a influência dos oceanos e os processos sinóticos que atuam predominantemente na cabeceira da bacia, e que influenciam o seu regime de chuva e vazão.
Avaliação da influência do ENOS nas características físicas e morfológicas das linhas de Instabilidade na região amazônica brasileira
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-11) Lima, Lorena Martina Trindade de; Gonçalves, Weber Andrade; Santos e Silva, Cláudio Moisés; Mendes, David
O propósito deste trabalho é contribuir com o conhecimento acerca da influência que o Oceano Pacífico pode apresentar nas características dos sistemas convectivos, em especial às Linhas de Instabilidade (LI). Dito isso, ao longo desta pesquisa será analisado como as fases do El Niño Oscilação Sul (ENOS) influi na intensidade, ocorrência e deslocamento das LI na região Amazônica brasileira. O entendimento acerca das LI faz-se necessário, pois elas são grandes influenciadoras nos índices de precipitação nas regiões Tropicais e Extratropicais. A escolha dos anos de estudo foi feita levando em consideração o índice de anomalia da temperatura do Oceano Pacífico Tropical (OPT), intitulado de Oceanic Niño Index (ONI). Para analisar a precipitação também foi levado em consideração as observações do Gradiente Inter-hemisférico do Atlântico (GRAD), já que ambos os oceanos exercem influência na precipitação da região. Após a definição dos anos extremos de El Niño (EN) e La Niña (LN), foram utilizados dados de identificação de sistemas convectivos oriundos do International Satellite Cloud Climatology Project-Tracking (ISCCP-Tracking), com ênfase nos dados do Geostationary Operational Environmental Satellite East (GOES-E), porém, para analisar o deslocamento dos Sistema Lineares (SL- termo explicitado no decorrer do trabalho) foi utilizado o METEOSAT. A identificação dos SL foi feita por meio de limiares de excentricidade e inclinação. Observou-se que o Oceano Pacífico influencia remotamente na ocorrência e intensidade dos SL, contudo, não foi possível observar diferenças entre as médias de deslocamento dos sistemas entre os anos de estudo. E ainda foram encontradas diferenças significativas entre as médias de temperatura média e fração convectiva dos sistemas, sendo isso um indicativo de maior intensidade dos SL em anos de LN. Ademais, foi possível averiguar que as fases do ENOS influenciam na distribuição e no acumulado de precipitação na região Amazônica brasileira.
Avaliação da precipitação e dos padrões físicos e morfológicos das Linhas de Instabilidade e a relação com o Gradiente Inter-Hemisférico do Atlântico Tropical
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-13) Queiroz, Amanda Carolina da Silva; Gonçalves, Weber Andrade; Oliveira, Cristiano Prestrelo de; Bezerra, Bergson Guedes
A precipitação pluvial é uma variável que requer muitos estudos acerca dela. Na América do Sul, a região Amazônica destaca-se por grandes acumulados de precipitação em alguns períodos do ano, com alguns sistemas meteorológicos como as Linhas de Instabilidade (LI), atuando como moduladores destes acumulados de precipitação. Ademais, a precipitação pode ser influenciada pela Temperatura da Superfície do Mar dos oceanos tropicais. A exemplo, tem-se o oceano Atlântico tropical, sendo este representado pelo Gradiente Inter-Hemisférico de Anomalias da Temperatura da Superfície do Mar do Atlântico Tropical (GRADATL). Este estudo abordou aspectos das Linhas de Instabilidade e da variabilidade da precipitação associada e a possível relação da ocorrência e da intensidade das LIs com o GRADATL. Analisamos 3 anos com a atuação do GRADTATL em fase positiva e 3 anos em fase de GRADATL negativo sobre o Nordeste da Amazônia e Norte do Nordeste do Brasil. Utilizou-se dados de satélites geoestacionários e dados do satélite TRMM para cumprir com os objetivos. As LIs foram identificadas a partir da excentricidade e da inclinação dos sistemas, sendo denominadas como Sistemas Lineares (SL). Os SL são aqueles com excentricidade menor ou igual a 0.2 e inclinação menor que zero. Conclui-se que a quantidade de SL foi menor nos anos de fase negativa do GRADATL. Com relação aos aspectos físicos e morfológicos, não há diferença entre os anos de GRADATL positivo e negativo. As precipitações média e máxima não apresentaram diferenças significativas para os dois cenários: GRADATL positivo e GRADATL negativo. Ao avaliar a distribuição da precipitação da relação entre a precipitação causada pelos SL e a precipitação causada por todos os sistemas, no ano de 2004 (GRADATL positivo), os SL se manifestaram bem, provocando elevados índices pluviais. Por fim, há um indicativo de que o GRADATL não influencia de maneira significativa nas características físicas e morfológicas.
Avaliação dos Complexos Convectivos de Mesoescala na Bacia do Prata com o uso do ISCPP-Tracking
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-08-06) Freitas, Illana Thayná Amaral de; Gonçalves, Weber Andrade; Silva, Cláudio Moisés Santos e; Bezerra, Bergson Guedes
O objetivo deste trabalho foi estudar os Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) que atingiram a região da Bacia do Prata no período de 1983 a 2008 com o uso de dados do ISCCP-Tracking. Inicialmente, foram utilizados 13 casos de CCM da literatura. A partir desses, foram geradas imagens de satélite, assim como campos meteorológicos com dados de reanálise do ERA 5 através da técnica de composição de imagens. As características dinâmicas da atmosfera associadas a esses casos foram analisadas (dados do ERA 5), como também suas características físicas e morfológicas (dados do International Satellite Cloud Climatology Project - ISCCP). Esta etapa do trabalho foi de suma importância para verificar se os CCM já identificados e discutidos na literatura poderiam ser identificados numa base de dados de rastreio automático de Sistemas Convectivos, o ISCCP. Posteriormente foi definida uma área de estudo sobre a Bacia do Prata e identificados CCM com os critérios de Maddox (1980) de tamanho, temperatura, duração e excentricidade. Como resultados foram identificados 82 casos de CCM com dados do ISCCP-Tracking entre os anos de 1983 e 2008. De maneira geral, os CCM da Bacia do Prata possuem tamanho médio de 400.500 km², duração média de 6 horas, estágios iniciais se desenvolvem durante a noite e madrugada, a maturação ocorre pela madrugada quando os JBN são mais intensos e se dissipam nas primeiras horas da manhã e à tarde. Os resultados estão em conformidade com a literatura, contudo, nunca se tinha feito uma avaliação com uma série longa (26 anos) de CCM sobre a Bacia do Prata, o que mostra o caráter inovador deste trabalho.
Avaliação dos complexos convectivos de mesoescala no nordeste brasileiro com o uso do ISCCP-Tracking
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-15) Oliveira, Élida Elouíse Paiva de; Gonçalves, Weber Andrade; http://lattes.cnpq.br/3901367142857642; http://lattes.cnpq.br/6987269997219754; Oliveira , Cristiano Prestrelo de; http://lattes.cnpq.br/2461244145338043; Mendes , David; http://lattes.cnpq.br/4411895644401494
Maddox, responsável pela descrição dos Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), os definiu como um aglomerado de nuvens convectivas e que apresentam uma área contínua de precipitação, sendo divididos a partir de suas características. Nesta classificação está o Complexo Convectivo de Mesoescala (CCM). No Brasil, a maior parte dos CCM ocorre na Bacia do Prata. Alguns estudos tem apresentado a ocorrência deste sistema no Nordeste Brasileiro. Contudo, a maioria destes estudos não apresenta uma longa série de dados. O objetivo deste trabalho foi aprofundar o conhecimento relacionado a ocorrência de CCM no Nordeste do Brasil, a partir do uso da base de dados do ISCCP-Tracking, para o período de 1996 a 2008. Conclui-se que os CCM que ocorreram neste período apresentaram semelhanças aos sistemas definidos por Maddox, porém os limiares de iniciação e dissipação encontrados foram diferentes.
Fatores climáticos e sistemas meteorológicos que atuam sobre o Brasil - uma revisão bibliográfica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-14) Martins, Alceu da Câmara; Cintra, Marcio Machado; http://lattes.cnpq.br/9348402509955995; Chaves, Rosane Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/3172179226768630; Mendes, David; http://lattes.cnpq.br/4411895644401494
O presente trabalho pretende em face a extensão do tema, da sua complexidade, diversidade e sua abordagem em várias áreas de estudo (Meteorologia, Geografia, Climatologia, Oceanografia etc.), descrever os principais fatores climáticos e os aspectos da circulação atmosférica (Jatos, Frentes, Zonas de Convergência) atuantes no Brasil. Devido a imensa dimensão do nosso país, o clima é influenciado pelos fatores climáticos, latitude, altitude (relevo), continentalidade, maritimidade, as correntes marítimas, massas de ar que interagem entre si e modificam a dinâmica da circulação atmosférica. Por sua vez, a presença e continuidade dos sistemas meteorológicos, em uma determinada região, determinam a quantidade e qualidade das chuvas, a temperatura, a umidade, o vento etc. As abordagens aqui descritas foram obtidas a partir da análise de material bibliográfico diverso e disponível sobre o tema, que contribuíram para a revisão fatores climáticos e sistemas meteorológicos atuantes no Brasil, sendo apresentado, portanto, pela ótica deste autor.

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