Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Melo, Valneli da Silva
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4186
Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da variabilidade climática da precipitação do estado da Paraíba utilizando Análise multivariada, Análise descritiva, Índice de anomalia de chuva (IAC), Decomposição de modos empícos (EMD) e Análise Espectral. Para isso, foram usados dados médios mensais de mais de 174 postos pluviométricos, s entre os anos de 1910 e 2016. Para a Análise multivariada, foram utilizadas a Análise de Componentes Principais (ACP) e a Análise de Agrupamento (AA), a fim de se obter a distribuição espaço-temporal da precipitação e sua respectiva regionalização de sub regiões homogêneas. Na ACP, o índice precipitação média foi selecionado e representado no espaço e no tempo por duas componentes principais (CPs) que explicaram aproximadamente 85% da variância total da precipitação. Dessa forma, partir da Análise de agrupamento foi possível selecionar três regiões homogêneas, as quais foram denominadas de sub regiões G1, G2 e G3. Para a Análise descritiva, utilizou-se a precipitação média de cada sub região encontrada na análise de agrupamento. O IAC foi utilizado como ferramenta para comparação com os anos de ação do El Niño Oscilação Sul (ENOS) e dos respectivos índices obtidos (tanto positivos como negativos). Com isso, foi possível verificar que a ocorre uma maior correspondência entre os anos sob efeito do El niño do que sob o efeito do La niña. Ao se compararem os IAC da série com os ciclos positivos e negativos do ENOS verificou-se uma forte correspondência entre as fases quentes e frias, inclusive seus eventos extremos. Por fim, o IAC demonstrou ser uma importante ferramenta na análise da precipitação média do estado da Paraíba para a identificação dos anos úmidos, dos anos secos e dos anos normais. Na análise espectral, foi utilizada a Análise de Ondeletas com o intuito de se obter a energia associada a diferentes periodicidades ao longo do tempo em cada grupo homogêneo G1, G2 e G3. O EMD foi a técnica utlizada para separar as oscilações e tendências da série temporal de cada sub região, as três sub regiões apresentaram tendência negativa. A variabilidade interanual encontrada nas séries analisadas demonstra uma correspondência com o ciclo do ENOS e a variabilidade decadal (~11 e 22 anos) indica uma possível relação com os ciclos de manchas solares, através da modulação da posição da Zona de Convergência Intertropical, a qual se desloca mais para norte no máximo de atividade solar. Concluiu-se ainda que as ferramentas estatísticas foram de extrema utilidade para o conhecimento da climatologia da região de estudo e mostraram quais possíveis eventos da variabilidade climática exercem maior influência sobre a pluviometria regional e local.
id UEPB_655b89302f5fadbc969822dfaba08be5
oai_identifier_str oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4186
network_acronym_str UEPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
repository_id_str
spelling Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporaisAtividade solarPluviometriaVariação climáticaClimatologiaSolar activityClimatic variabilityENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAO objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da variabilidade climática da precipitação do estado da Paraíba utilizando Análise multivariada, Análise descritiva, Índice de anomalia de chuva (IAC), Decomposição de modos empícos (EMD) e Análise Espectral. Para isso, foram usados dados médios mensais de mais de 174 postos pluviométricos, s entre os anos de 1910 e 2016. Para a Análise multivariada, foram utilizadas a Análise de Componentes Principais (ACP) e a Análise de Agrupamento (AA), a fim de se obter a distribuição espaço-temporal da precipitação e sua respectiva regionalização de sub regiões homogêneas. Na ACP, o índice precipitação média foi selecionado e representado no espaço e no tempo por duas componentes principais (CPs) que explicaram aproximadamente 85% da variância total da precipitação. Dessa forma, partir da Análise de agrupamento foi possível selecionar três regiões homogêneas, as quais foram denominadas de sub regiões G1, G2 e G3. Para a Análise descritiva, utilizou-se a precipitação média de cada sub região encontrada na análise de agrupamento. O IAC foi utilizado como ferramenta para comparação com os anos de ação do El Niño Oscilação Sul (ENOS) e dos respectivos índices obtidos (tanto positivos como negativos). Com isso, foi possível verificar que a ocorre uma maior correspondência entre os anos sob efeito do El niño do que sob o efeito do La niña. Ao se compararem os IAC da série com os ciclos positivos e negativos do ENOS verificou-se uma forte correspondência entre as fases quentes e frias, inclusive seus eventos extremos. Por fim, o IAC demonstrou ser uma importante ferramenta na análise da precipitação média do estado da Paraíba para a identificação dos anos úmidos, dos anos secos e dos anos normais. Na análise espectral, foi utilizada a Análise de Ondeletas com o intuito de se obter a energia associada a diferentes periodicidades ao longo do tempo em cada grupo homogêneo G1, G2 e G3. O EMD foi a técnica utlizada para separar as oscilações e tendências da série temporal de cada sub região, as três sub regiões apresentaram tendência negativa. A variabilidade interanual encontrada nas séries analisadas demonstra uma correspondência com o ciclo do ENOS e a variabilidade decadal (~11 e 22 anos) indica uma possível relação com os ciclos de manchas solares, através da modulação da posição da Zona de Convergência Intertropical, a qual se desloca mais para norte no máximo de atividade solar. Concluiu-se ainda que as ferramentas estatísticas foram de extrema utilidade para o conhecimento da climatologia da região de estudo e mostraram quais possíveis eventos da variabilidade climática exercem maior influência sobre a pluviometria regional e local.The objective of this work was to study the dynamics of the climatic variability of precipitation in the state of Paraíba using Multivariate Analysis, Descriptive Analysis, Rainfall Anomaly Index (RAI), Empirical Mode Decomposition (EMD) and Spectral Analysis. For this, monthly average data from more than 170 rainfall stations were used, obtained from 1910 to 2016. For the multivariate analysis, Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (AA) were used in order to obtain the spatiotemporal distribution of precipitation and its respective regionalization of homogeneous sub-regions. From PCA, the mean precipitation index was selected and represented in space and time by two principal components that explained about 85% of the total precipitation variance. From the cluster analysis it was possible to select three homogeneous regions, which were called sub-regions G1, G2 and G3. For the descriptive analysis, the average precipitation of each sub-region found in the cluster analysis was used. The RAI was used as a tool, the indices obtained (both positive and negative) were compared with the years under the action of the El Niño Southern Oscillation (ENOS) phenomenon. Comparing the years under the influence of the ENSO phenomenon with the values of the RAI, it was found that there was a greater correspondence with the years under the El Niño effect than under the La Niña effect. When comparing the RAI in the series with the positive and negative cycles of ENSO, a strong correspondence was found between the hot and cold phases, including their extreme events. Finally, the RAI proved to be an important tool in the analysis of average rainfall in the state of Paraíba to identify wet years, dry years and normal years. The Wavelet Analysis was used in order to obtain the energy associated with different periodicities over time in each homogeneous group G1, G2 and G3. The EMD was the technique used to separate the oscillations and trends of the time series of each sub-region, the three sub-regions showed a negative trend. The interannual variability found in the analyzed series showed correspondence with the ENSO cycle and the decadal variability (~11 and 22 years) indicates a possible relationship with the sunspot cycles, through the modulation of the position of the Intertropical Convergence Zone, which is shifts further north at maximum solar activity. It was also concluded that the statistical tools were extremely useful for understanding the climatology of the study region and showed which possible climate variability events exert the greatest influence on regional and local rainfall.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTALima, Lourivaldo Mota325.060.074-15Silva, Ligia Alves da873.951.184-72Prestes, Alan931.281.340-49Paulino, Ana Roberta da Silva059.248.334-70Santos, Laércio Leal dos038.451.154-67Melo, Valneli da Silva2022-03-03T14:12:28Z2999-12-312021-11-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMELO, Valneli da Silva. Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais. 2021. 122f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4186porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2022-03-03T14:14:09Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4186Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2022-03-03T14:14:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
title Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
spellingShingle Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
Melo, Valneli da Silva
Atividade solar
Pluviometria
Variação climática
Climatologia
Solar activity
Climatic variability
ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
title_short Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
title_full Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
title_fullStr Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
title_full_unstemmed Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
title_sort Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais
author Melo, Valneli da Silva
author_facet Melo, Valneli da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Lima, Lourivaldo Mota
325.060.074-15
Silva, Ligia Alves da
873.951.184-72
Prestes, Alan
931.281.340-49
Paulino, Ana Roberta da Silva
059.248.334-70
Santos, Laércio Leal dos
038.451.154-67
dc.contributor.author.fl_str_mv Melo, Valneli da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Atividade solar
Pluviometria
Variação climática
Climatologia
Solar activity
Climatic variability
ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
topic Atividade solar
Pluviometria
Variação climática
Climatologia
Solar activity
Climatic variability
ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
description O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da variabilidade climática da precipitação do estado da Paraíba utilizando Análise multivariada, Análise descritiva, Índice de anomalia de chuva (IAC), Decomposição de modos empícos (EMD) e Análise Espectral. Para isso, foram usados dados médios mensais de mais de 174 postos pluviométricos, s entre os anos de 1910 e 2016. Para a Análise multivariada, foram utilizadas a Análise de Componentes Principais (ACP) e a Análise de Agrupamento (AA), a fim de se obter a distribuição espaço-temporal da precipitação e sua respectiva regionalização de sub regiões homogêneas. Na ACP, o índice precipitação média foi selecionado e representado no espaço e no tempo por duas componentes principais (CPs) que explicaram aproximadamente 85% da variância total da precipitação. Dessa forma, partir da Análise de agrupamento foi possível selecionar três regiões homogêneas, as quais foram denominadas de sub regiões G1, G2 e G3. Para a Análise descritiva, utilizou-se a precipitação média de cada sub região encontrada na análise de agrupamento. O IAC foi utilizado como ferramenta para comparação com os anos de ação do El Niño Oscilação Sul (ENOS) e dos respectivos índices obtidos (tanto positivos como negativos). Com isso, foi possível verificar que a ocorre uma maior correspondência entre os anos sob efeito do El niño do que sob o efeito do La niña. Ao se compararem os IAC da série com os ciclos positivos e negativos do ENOS verificou-se uma forte correspondência entre as fases quentes e frias, inclusive seus eventos extremos. Por fim, o IAC demonstrou ser uma importante ferramenta na análise da precipitação média do estado da Paraíba para a identificação dos anos úmidos, dos anos secos e dos anos normais. Na análise espectral, foi utilizada a Análise de Ondeletas com o intuito de se obter a energia associada a diferentes periodicidades ao longo do tempo em cada grupo homogêneo G1, G2 e G3. O EMD foi a técnica utlizada para separar as oscilações e tendências da série temporal de cada sub região, as três sub regiões apresentaram tendência negativa. A variabilidade interanual encontrada nas séries analisadas demonstra uma correspondência com o ciclo do ENOS e a variabilidade decadal (~11 e 22 anos) indica uma possível relação com os ciclos de manchas solares, através da modulação da posição da Zona de Convergência Intertropical, a qual se desloca mais para norte no máximo de atividade solar. Concluiu-se ainda que as ferramentas estatísticas foram de extrema utilidade para o conhecimento da climatologia da região de estudo e mostraram quais possíveis eventos da variabilidade climática exercem maior influência sobre a pluviometria regional e local.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-11-24
2022-03-03T14:12:28Z
2999-12-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MELO, Valneli da Silva. Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais. 2021. 122f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.
http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4186
identifier_str_mv MELO, Valneli da Silva. Estudo da precipitação no Estado da Paraíba usando análises de séries temporais. 2021. 122f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.
url http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4186
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual da Paraíba
Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Brasil
UEPB
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual da Paraíba
Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Brasil
UEPB
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
instname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)
instacron:UEPB
instname_str Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)
instacron_str UEPB
institution UEPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)
repository.mail.fl_str_mv bc@uepb.edu.br||
_version_ 1811813188439638016