Extremos de temperatura na Europa Ocidental e anomalias atmosféricas associadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Válter António Pinto Lopes de
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/298
Resumo: Este trabalho dedica-se à análise da variabilidade dos valores extremos da temperatura na Europa Ocidental, para o período entre 1957-2007, e a sua relação com as anomalias de larga escala nos padrões atmosféricos de circulação geral. O estudo é baseado na análise das séries diárias de temperatura registadas num conjunto de estações meteorológicas disponibilizadas pelo projecto European Climate Assessment & Dataset (ECA&D) inseridas na malha seleccionada. As anomalias de larga-escala são analisadas utilizando dados do projecto de reanálises do National Centers for Environmental Prediction – National Center for Atmospheric Research. Em primeiro lugar, foi elaborada uma análise estatística preliminar com o objectivo de identificar falhas de dados, valores erróneos e verificar a homogeneidade das séries temporais utilizando, não só as aproximações estatísticas elementares (e.g., cronogramas e diagramas de caixa), assim como testes estatísticos não paramétricos adequados à análise mensal e sazonal da temperatura média das séries temporais (testes de correlação serial Wald-Wolfowitz e testes de tendência Spearman e Mann-Kendall). Em segundo lugar, tendo por base os resultados anteriores, foram seleccionadas as séries temporais de maior qualidade. Tendo como objectivo a identificação de valores extremos de temperatura, procedeu-se à selecção dos meses com valores médios de temperatura acima/abaixo dos limiares préestabelecidos, baseados na distribuição empírica para cada série temporal. Em particular, os limiares considerados não são valores fixos, mas são baseados em percentis calculados individualmente, para cada série temporal da temperatura (limiares adaptados). Foi então elaborada uma tabela com a calendarização dos valores extremos das médias mensais da temperatura onde são analisadas as diversas condições atmosféricas de larga-escala para cada episódio de extremos. Para a análise sinóptica foram considerados vários campos (e.g., temperatura máxima, mínima e média do ar a 2 metros, pressão ao nível médio do mar, altura de geopotencial, componentes zonal e meridional do vento aos vários níveis isobáricos, vorticidade, velocidade vertical ómega e humidade relativa). Os resultados mostraram marcadas diferenças para as condições sinópticas associadas aos extremos de temperatura nas diferentes regiões da Europa ocidental, evidenciando os diversos mecanismos dinâmicos associados. Por fim, procurou-se a correlação dos eventos de extremos da temperatura, com a fase e a intensidade dos padrões de teleconexão mais relevantes para a Europa Ocidental (e.g. NAO, AO e PNA).
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Em particular, os limiares considerados não são valores fixos, mas são baseados em percentis calculados individualmente, para cada série temporal da temperatura (limiares adaptados). Foi então elaborada uma tabela com a calendarização dos valores extremos das médias mensais da temperatura onde são analisadas as diversas condições atmosféricas de larga-escala para cada episódio de extremos. Para a análise sinóptica foram considerados vários campos (e.g., temperatura máxima, mínima e média do ar a 2 metros, pressão ao nível médio do mar, altura de geopotencial, componentes zonal e meridional do vento aos vários níveis isobáricos, vorticidade, velocidade vertical ómega e humidade relativa). Os resultados mostraram marcadas diferenças para as condições sinópticas associadas aos extremos de temperatura nas diferentes regiões da Europa ocidental, evidenciando os diversos mecanismos dinâmicos associados. Por fim, procurou-se a correlação dos eventos de extremos da temperatura, com a fase e a intensidade dos padrões de teleconexão mais relevantes para a Europa Ocidental (e.g. NAO, AO e PNA).This work´s focal point is the analysis of temperature extremes over Western Europe in the period 1957-2007 and their relationship to large-scale anomalies in the atmospheric circulation patterns. The study is based on temperature daily time series recorded at a set of meteorological stations covering the target area. The large-scale anomalies are analyzed using data from the National Centers for Environmental Prediction – National Center for Atmospheric Research reanalysis project. Firstly, a preliminary statistical analysis was undertaken in order to identify data gaps and erroneous values and to check the homogeneity of the time series, using not only elementary statistical approaches (e.g., chronograms, box-plots, scatter-plots), but also a set of non-parametric statistical tests particularly suitable for the analysis of monthly and seasonal mean temperature time series (e.g., Wald-Wolfowitz serial correlation test, Spearman and Mann-Kendall trend tests). Secondly, based on previous results, a selection of the highest quality time series was carried out. Aiming at identifying temperature extremes, we then proceed to the isolation of months with temperature values above or below pre-selected thresholds based on the empirical distribution of each time series. In particular, thresholds are based on percentiles specifically computed for each individual temperature record (data adaptive) and not on fixed values. As a result, a calendar of extremely high and extremely low monthly mean temperatures is obtained and the large-scale atmospheric conditions during each extreme are analyzed. Several atmospheric fields are considered in this study (e.g., 2-m maximum, minimum and medium air temperature, sea level pressure, geopotential height, zonal and meridional wind components, vorticity, omega factor, relative humidity) at different isobaric levels. Results show remarkably different synoptic conditions for temperature extremes in different parts of Western Europe, highlighting the different dynamical mechanisms underlying their occurrence. Connections between the occurrence of these temperature extremes and the phase and strength of the most relevant teleconnection patterns (e.g. NAO, AO and PNA) are also analyzed.2010-09-16T10:44:01Z2009-01-01T00:00:00Z2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/298pormetadata only accessinfo:eu-repo/semantics/openAccessCarvalho, Válter António Pinto Lopes dereponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:41:16Zoai:repositorio.utad.pt:10348/298Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:02:50.171142Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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