Interações oceano-atmosfera e efeitos na variabilidade pluvial do clima subtropical brasileiro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Goudard, Gabriela
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/85889
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis Mendonça
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spelling Limberger, LeilaUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em GeografiaMendonça, Francisco de Assis, 1960-Goudard, Gabriela2023-12-27T18:25:20Z2023-12-27T18:25:20Z2023https://hdl.handle.net/1884/85889Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis MendonçaCoorientadora: Profa. Dra. Leila LimbergerTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa : Curitiba, 11/08/2023Inclui referênciasResumo: O sistema climático é altamente complexo, marcado por variabilidades em diversas escalas temporais e espaciais. Os oceanos participam de trocas energéticas com a atmosfera, de modo que muitos padrões atmosféricos são explicados, direta ou indiretamente, pela temperatura da superfície do mar (TSM). Neste sentido, a compreensão da variabilidade climática perpassa necessariamente por entendimentos das relações entre o oceano e a atmosfera. No contexto do clima Subtropical brasileiro poucos são os estudos que enfatizam as relações oceanoatmosfera para além do El Niño ?? Oscilação Sul (ENOS), bem como a literatura clássica preconiza a homogeneidade da pluviosidade neste recorte espacial. Dessa forma, esta tese teve por objetivo analisar a variabilidade pluvial do clima Subtropical associada aos padrões de teleconexões atmosféricas gerados por anomalias de TSM global. Para tanto, foram utilizados dados mensais de precipitação de 703 estações pluviométricas na temporalidade de 1976 a 2019, bem como dados de TSM global para o mesmo período. Os dados de precipitação passaram por correções de falhas e testes de homogeneidade, visando garantir a consistência da amostra. Posteriormente, foram regionalizados em 9 regiões pluviais homogêneas (RH) por meio de análise de agrupamento (cluster). Cada uma destas regiões foi analisada em relação à variabilidade anual (anos-padrão), mensal e sazonal, demonstrando a existência de regimes unimodais, bimodais e trimodais de pluviosidade, fortalecendo a hipótese de heterogeneidade pluvial dentro do clima Subtropical brasileiro. No intuito de compreender os modos de variabilidade melhor correlacionados com a pluviosidade, foram retiradas a tendência e a sazonalidade dos dados de precipitação e TSM, com base nos quais procedeu-se a realização de correlações lineares das precipitações de cada RH com a TSM global, porções oceânicas de interesse específicas identificadas nos mapas de correlação linear e os índices climáticos das oscilações. Os resultados destas análises apontaram para a relevância do ENOS na modulação da pluviosidade do clima Subtropical brasileiro, bem como para os índices relacionados e análogos a ele, como o Oceanic Niño Index e o Oscilação Interdecenal do Pacífico. Além disso, índices relacionados ao oceano Pacífico (PDO, PSA1 e PSA2), Atlântico (IASAS, SASDI e SAODI), Antártico (AAO) e Índico (IOD e SIOD) também demonstraram relações com as chuvas no recorte espacial da pesquisa. Notaram-se maiores similaridades entre as seguintes regiões: I) RH1 e RH2; II) RH3 e RH4; III) RH5 e RH6, e IV) RH7, RH8 e RH9. A RH4 é a que mais se diferencia, com as mais expressivas precipitações e as correlações mais fracas. Levando-se em consideração a relevância do ENOS do ponto de vista das precipitações na área de estudo, os efeitos de suas diferentes tipologias (Leste - EP, Central - CP e Mix - MX) na pluviosidade foram analisados, por meio de compostos de anomalias mensais e sazonais de chuvas, ômega, umidade, altura geopotencial e ventos em altos e baixos níveis. Estes processos possibilitaram constatar diferenças entre os eventos EP e CP. Os eventos EN centrados na região Niño3 (EP) mostraram-se mais fortes e apresentaram anomalias pluviais positivas, ao passo que aqueles cujas anomalias de TSM localizaram-se em Niño4 (CP) apresentaram efeitos mais fracos e até mesmo contrários na área de estudo. Para as La Niñas, constataram-se variações em termos de intensidades das anomalias pluviais negativas, com maiores intensidades no verão para LNEP, na primavera para LNMX e no outono para LNCP.Abstract: The climate system is highly complex, marked by variability in different temporal and spatial scales. The oceans participate in energy exchanges with the atmosphere, so that many atmospheric patterns are explained, directly or indirectly, by the sea surface temperature (SST). Thus, understanding climate variability necessarily involves understanding the relationships between the ocean and the atmosphere. In the context of the Brazilian Subtropical climate, there are few studies that emphasize the ocean-atmosphere relationships beyond the El Niño ?? Southern Oscillation (ENSO), as well as the classic literature advocates the homogeneity of rainfall in this spatial area. Therefore, this thesis aimed to analyze the rainfall variability of the Subtropical climate associated with atmospheric teleconnection patterns generated by global SST anomalies. For this purpose, monthly precipitation data from 703 rainfall stations from 1976 to 2019 were utilized, along with SST data for the same period. The precipitation data underwent corrections of failures and homogeneity tests, aiming to guarantee the consistency of the sample. Subsequently, they were regionalized into 9 homogeneous rainfall regions (RH) through cluster analysis. Each of these regions was analyzed concerning annual (standard-year), monthly and seasonal variability, demonstrating the existence of unimodal, bimodal and trimodal rainfall regimes, strengthening the hypothesis of rainfall heterogeneity within the Brazilian subtropical climate. To understand the modes of variability better correlated with rainfall, the trend and seasonality of the precipitation and SST data were removed. Based on this, linear correlations of the precipitation of each RH with the global SST were carried out, specific oceanic portions of interest identified in the linear correlation maps and the climatic indices of the oscillations. The results of these analyzes point to the relevance of ENSO in the modulation of rainfall in the Brazilian Subtropical climate, along with indexes related and analogous to it, such as Oceanic Niño Index and Interdecadal Pacific Oscillation. Additionally, indices related to the Pacific Ocean (PDO, PSA1 and PSA2), Atlantic (IASAS, SASDI and SAODI), Antarctic (AAO) and Indian Ocean (IOD and SIOD) also showed relationships with rainfall in the spatial area of the research. Greater similarities were noted between the following regions: I) RH1 and RH2; II) RH3 and RH4; III) RH5 and RH6, and IV) RH7, RH8 and RH9. RH4 is the most differentiated, with the most expressive precipitations and the weakest correlations. Taking into account the relevance of ENSO from the point of view of precipitation in the study area, the effects of its different typologies (East - EP, Central - CP and Mix - MX) on rainfall were analyzed using composite anomalies monthly and seasonal levels of rainfall, omega, humidity, geopotential height and winds at high and low levels. These processes made it possible to verify differences between EP and CP events. The EN events centered in the Niño3 (EP) region were stronger and presented positive rainfall anomalies, while those whose SST anomalies were located in Niño4 (CP) presented weaker and even opposite effects in the study area. For La Niñas, there were variations in terms of intensities of negative rainfall anomalies, with higher intensities in summer for EPLN, in spring for MXLN and in autumn for CPLN.1 recurso online : PDF.application/pdfOceano - TemperaturaClimaGeografiaInterações oceano-atmosfera e efeitos na variabilidade pluvial do clima subtropical brasileiroinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - GABRIELA GOUDARD.pdfapplication/pdf80740846https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/85889/1/R%20-%20T%20-%20GABRIELA%20GOUDARD.pdf09d93518a52ebb04e9212a33a735c685MD51open access1884/858892023-12-27 15:25:21.185open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/85889Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-12-27T18:25:21Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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