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Análise das ilhas de calor urbanas de superfície na cidade de Salvador-BA
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-08) Maia, Márcia Rejane dos Santos Gomes; Oliveira, Pablo Eli Soares de; Costa, Gabriel Brito; https://orcid.org/0000-0003-1172-6870; http://lattes.cnpq.br/9234882860270063; http://lattes.cnpq.br/1204972252455284; Silva, Claudio Moisés Santos e; https://orcid.org/0000-0002-2251-7348; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; Lyra, Roberto Fernando da Fonseca
O fenômeno de Ilhas de Calor Urbano ocorre principalmente nas cidades com elevado grau de urbanização, e está diretamente relacionado com o crescimento urbano acelerado e desorganizado provenientes da ocupação e transformação do meio natural sem nenhum planejamento adequado. Nesse contexto, este trabalho foi realizado com objetivo de analisar e identificar o fenômeno ilhas de calor de superfície nas áreas urbanas da cidade de Salvador-BA, a partir das imagens digitais geradas pelo sensor operacional Land Imager–OLI e Thermal Infrared Sensor–TIRS a bordo do satélite Landsat8 para datas selecionadas no período de 2013 a 2022. Desse modo, a partir do processamento das imagens foram gerados mapas de temperatura de superfície e NDVI para cidade de Salvador, e seis bairros foram selecionados para análise das ilhas de calor de superfície: Cassange (referência rural); Centro; Comércio; Fazenda Grande do Retiro; Plataforma e Nova Brasília. Resultados apresentaram padrão inverso do NDVI com relação a temperatura de superfície. As ilhas de calor foram mais intensas nos bairros formados por áreas de maior adensamento urbano e densidade populacional, com pouca ou nenhuma presença de áreas verdes. Conclui-se que as áreas com recobrimento vegetal é observado baixas temperaturas devido ao sombreamento produzido pelas árvores. Isso demonstra o quanto essas áreas urbanas são as mais afetadas pela intensificação do fenômeno de ilhas de calor, ao mesmo tempo que se constata o papel significativo das áreas verdes nos centros urbanos.
Análise do albedo em áreas de caatinga preservada e substituída por pastagem
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-07) Souza, Alcindo Mariano de; Silva, Claudio Moisés Santos e; Bezerra, Bergson Guedes; https://orcid.org/0000-0002-2251-7348; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; http://lattes.cnpq.br/4798473329850773; Mutti, Pedro Rodrigues; Ferreira, Rosaria Rodrigues; Marques, Thiago Valentim
A caatinga é um dos biomas endêmicos mais vulneráveis com relação às mudanças climáticas. Estudos das consequências na alteração em fatores biofísicos, dentre eles o albedo de superfície, são relevantes para o entendimento do papel desse bioma no clima da Região Nordeste do Brasil. Compreender os processos que levam às mudanças de albedo por meio de análises em áreas de caatinga pode ajudar na preservação e no uso mais adequado de seus recursos. Nessa perspectiva, uma análise comparativa entre o albedo de uma área de caatinga preservada e de outra antropizada em pastagem com manejo do pastejo traz informações importantes para a percepção de possíveis consequências no uso do solo e auxiliem na compreensão da degradação e contribuam para a preservação do bioma. Também são importantes as informações sobre o potencial uso do albedo em pastagem como estratégia de mitigação das mudanças climáticas por meio do Solar Radiation Management (SEM). Dessa forma, o estudo foi conduzido a partir de observações das componentes do balanço de radiação à superfície em dois ambientes: Estação Ecológica do Seridó considerada como caatinga preservada (Caatinga), localizada no município de Serra Negra do Norte e; Escola Agrícola de Jundiaí considerada caatinga substituída por pastagem com manejo (Pastagem), em Macaíba, ambos no estado do Rio Grande do Norte. Os dados de albedo compuseram um ciclo anual de chuvas, dentro de quatro períodos: a estação seca, transição entre seca e chuvosa, chuvosa e transição entre chuvosa e seca tanto na Caatinga como na Pastagem. As médias de albedo foram maiores na Pastagem em todas as estações, com valor de 0,18 no ciclo anual, apresentando pouca variabilidade sazonal. Na Caatinga, o albedo médio foi de 0,15, sendo a estação de transição chuvosa para a seca aquela com maior valor igual a 0,16. A maior diferença no albedo médio entre a Pastagem e a Caatinga aconteceu na estação seca e a menor na estação chuvosa e na de transição entre seca e chuvosa. Embora a precipitação no período tenha sido maior na Pastagem com 992,7 mm, ainda assim apresentou um maior albedo médio em comparação à Caatinga que teve chuvas de 507,6 mm acumuladas no período. A elevação solar média também foi maior na Pastagem, o que influenciaria para redução da diferença entre os albedos médios com relação à Caatinga. Entretanto o albedo com base nos valores médios diários não sofreu influência estatisticamente significativa da elevação solar. Já com relação ao albedo médio em cada horário do dia, houve uma forte correlação negativa para todas as estações na Pastagem, mostrando também uma maior amplitude na variação do albedo no decorrer do dia em relação à Caatinga. Para ambos os sítios experimentais, as maiores dispersões nas frequências dos valores médios horários de albedo ocorreram no início da manhã e final da tarde, tendo maior regularidade em horários próximos ao meio dia. Algumas das consequências desse estudo são: a confirmação de que uma área de caatinga substituída por pastagem adquire características biofísicas que implicam em uma redução na radiação líquida em relação à caatinga com mata nativa, mesmo em pastagem com manejo do pastejo e forrageiras selecionadas e; que em uma região que haja o manejo de pastagem diminui a variabilidade do albedo, principalmente na comparação entre as suas estações seca e chuvosa, o manejo no pastejo evita que haja uma redução excessiva da cobertura vegetal e essas forrageiras não permitem um incremento muito maior do albedo, principalmente na estação seca. Essa menor variabilidade sazonal quando comparada à Caatinga, mesmo sendo muito próximas, a depender da área de cobertura pode ser mais relevante para a radiação líquida e para o clima da região. A resposta mais significativa do albedo médio horário em relação à elevação solar e o seu maior valor médio na Pastagem, mesmo com maior precipitação, apontam para o potencial uso do albedo no gerenciamento da radiação solar refletida, contudo investigações posteriores poderão indicar a possibilidade de seu uso na redução da temperatura local, principalmente em períodos mais quentes durante a estação seca.
Aspectos dinâmicos e climatológicos dos ciclones bombas no Hemisfério Sul
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-11-30) Reis, Jean Souza dos; Gonçalves, Weber Andrade; Mendes, David; http://lattes.cnpq.br/4411895644401494; http://lattes.cnpq.br/3901367142857642; https://orcid.org/0000-0002-1674-7518; http://lattes.cnpq.br/0801184027360772; Bezerra, Bergson Guedes; Silva, Claudio Moisés Santos e; Souza, Diego Oliveira de; Emiliavaca, Samira de Azevedo Santos
Um Ciclone Bomba (CB) é um Ciclone Extratropical (CE) que apresenta rápido decaimento da pressão no centro do sistema na ordem de 1 hPa por hora durante 24 horas. Esse sistema ganhou popularidade nos últimos anos por impor sérias ameaças à segurança do transporte marítimo, pesca, operações marítimas e outras atividades nas regiões costeiras e os recentes impactos sobre a população. Portanto, o propósito deste estudo é analisar as características físicas, dinâmicas e fase dos CB no Hemisfério Sul (HS) através de uma robusta climatologia de 1979 a 2020. Além disso, a existência de tendência no número de CB ao longos do tempo e a influência de Sistemas Frontais (SF) em Desastres Naturais (DN) no Sul do Brasil. Espera-se que os resultados possam servir de base para melhoria de serviços como simulações numéricas e serem usados como prognósticos para auxiliar na gestão de riscos com um conjunto de ações preventivas e mitigadoras a fim de minimizar o impacto desses sistemas sofridos pela população. Foram utilizados dados reanalisados do conjunto ERA5 oriundos do Europe Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), de resolução espacial de 0.125°x0.125° e 2.5°x2.5° e temporal de 6 horas no período de 1979 a 2019, dados de desastres naturais gentilmente cedidos pelo Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden) de 2016 a 2020, dados de precipitação acumulada diária, estimadas do algoritmo Integrated Multisatellite Retrievals for GPM (IMERG) (versão 5) da missão do Global Precipitation Measurement (GPM) 0.25°x0.25° de 2016 a 2020 e cartas sinóticas de superfície do Centro de Previsão do Tempo de Estudos Climáticos/Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE) nos quatro horários sinóticos principais (00, 06, 12 e 18 UTC) de 2016 a 2020. Para a detecção e rastreamento dos CB, foi utilizado um esquema de rastreamento de ciclones em campos de nível de pressão ao nível médio do mar a cada seis horas. Para avaliar a estrutura tridimensional dos ciclones foi utilizado o Diagrama de Fase do Ciclone (CPS). Os testes estatísticos teste-t de Student, Shapiro-Wilk, MannKendall, Pettit e estimativa de Sen foram utilizadas para determinar a existência, magnitude e ponto de quebra da tendência na série temporal dos CB. O número total de CB foi 587, com maior ocorrência (44,2%) no inverno e a menor (6,1%) no verão. A densidade espacial dos CB no HS mostrou boa concordância com o visto na literatura, vista principalmente ao redor da Antártida, em uma espécie de espiral em todo seu em torno, na área ciclogenética da AS à sudeste do Uruguai sobre o Oceano Atlântico Sul, no Sudeste do continente Australiano e no Mar da Tasmânia. As características físicas e dinâmicas como: velocidade, tempo de vida, gradiente de pressão e taxa de aprofundamento, mostraram boa concordância com outros trabalhos na literatura. Foi constatado a existência de tendência no número de CB ao longo dos anos com evidências estatísticas. Há aumento de um CB a cada 4 anos desde 1999. Foram identificadas fortes evidências que mais de 35% de CB que se formam no HS seguem o modelo teórico de ciclone conhecido como Shapiro-Keyser. Na avaliação de DN ocasionados pela passagem de um SF sobre o Sul do Brasil, foram observadas que as regiões mais afetadas são o litoral catarinense e a região centro-leste do Rio Grande do Sul. Além disso, foi constatado que os sistemas frontais que geram desastres naturais são diferentes dos demais sistemas frontais que afetam o Sul do Brasil. As principais diferenças notadas foram: um padrão de aumento e acúmulo de energia potencial convectiva disponível a oeste do Sul do Brasil antes do DN, especialmente na primavera; um aumento considerável da umidade específica em níveis baixos associados ao escoamento a leste dos Andes; e uma circulação anticiclônica em níveis elevados semelhantes à alta boliviana. A análise do comportamento da chuva indica que ela é mais alta nos dois dias anteriores ao desastre. Os valores médios de precipitação identificados, juntamente com o comportamento atmosférico observado, permitem identificar a potencial ocorrência de um desastre nas cidades do Sul do Brasil na passagem de um sistema frontal.
Avaliação da razão Lidar do satélite CALIPSO utilizando a profundidade óptica de aerossóis obtidos por um fotômetro solar da rede AERONET em Petrolina/PE, Brasil
(2018-05-03) Oliveira, Nara Poliana Meneses de; Hoelzemann, Judith Johanna; Lopes, Fábio Juliano da Silva; ; ; ; Silva, Claudio Moisés Santos e; ; Martins, Maria Paulete Pereira; ; Rae, Cristina Tobler de Sousa;
Existem muitos fatores que dificultam a quantificação da influência dos aerossóis nos processos das mudanças climáticas. Esses fatores estão associados às incertezas na distribuição e nas propriedades dos aerossóis e nuvens, assim como em suas interações em escala global. Com o propósito de diminuir essas incertezas, a NASA, em cooperação com a Centre National d'Études Spatiales (CNES), lançou o satélite Cloud-Aerosol LIDAR and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), que possui a bordo um Cloud-Aerosol LIDAR with Orthogonal Polarization (CALIOP), que é um detector e rastreador à luz Light Detection and Ranging (LIDAR). O sistema realiza uma sondagem da estrutura vertical das propriedades de nuvens finas e aerossóis sobre o globo terrestre, durante as passagens do satélite. As propriedades ópticas do meio pelo qual o LASER do sistema CALIOP se propaga, são recuperadas por um conjudo de algoritmos, e, para garantir a qualidade dos resultados é necessário a avaliação dos dados por outros instrumentos. Para a avaliação dos valores da Razão Lidar do CALIOP, foram utilizados os dados das profundidades ópticas dos aerossóis do fotômetro solar da rede AERONET de 2007 a 2016 instalado em Petrolina-PE, no Nordeste Brasileiro. Foram selecionadas 54 medidas coincidentes em condições sem nuvens entre os dois instrumentos, equivalente a um percentual de 31% de todas as medidas nas proximidades de Petrolina/PE de 2007 a 2016. A Razão Lidar obtida do algoritmo HERA do CALIOP foi comparada com os valores da Razão Lidar obtidos segundo a técnica AERONET/CALIPSO desenvolvida por Lopes et al., (2013). O desempenho da Técnica AERONET/CALIOP para área de estudo para o intervalo temporal de 2007 a 2016, apresentou diferença percentual de 14,8 ± 4,8% dos valores da Razão Lidar da técnica A/C comparada ao modelo CALIPSO. Um estudo de caso realizado para o dia 01/11/2007, em que, o satélite CALIPSO registrou distância média de 48 km em relação ao fotômetro, a profundidade óptica de aerossol resultou em 0,038 / 0,031, e a Razão Lidar 40 sr / 45 sr (poeira), respectivamente, com diferença de percentual de 11%. Comparando os valores da Técnica AERONET/CALIOP com o CALIOP para os 10 anos de estudo, a Técnica global indicou uma subestimação dos valores de Razão Lidar, pressupondo-se que este pode não estar adequado para a região de estudo. A subestimação pode estar associada à calibração do CALIOP, sobretudo pela influência da Anomalia do Atlântico Sul do campo magnético da Terra, que pode estar influenciando a acurácia das medidas do sistema.
Ciclo diurno da precipitação no Nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-18) Pinto, Joicy da Silva; Oliveira, Cristiano Prestrelo de; Silva, Claudio Moisés Santos e; https://orcid.org/0000-0002-2251-7348; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; http://lattes.cnpq.br/2461244145338043; http://lattes.cnpq.br/1644500750805115; Pampuch, Luana Albertani; Rodrigues, Daniele Tôrres
Entender e simular o ciclo diário da precipitação de uma região é importante para a previsão do tempo e para a avaliação da eficiência de modelos dinâmicos do sistema climático. Poucos trabalhos investigaram o comportamento do ciclo diurno da precipitação na região do NEB e, sabendo-se que a avaliação do ciclo diurno de precipitação é um teste importante para a análise de consistência de um modelo dinâmico regional, o objetivo do presente trabalho é analisar as características do ciclo diurno da precipitação sobre o NEB sob a perspectiva de observações in situ e com modelagem dinâmica regional. As simulações foram realizadas com o Regional Climate Model version 4.6 (RegCM4.6) em diferentes períodos. Para a avaliação das simulações foram escolhidos três anos (2009, 2012 e 2014) de dados, que são anos considerados úmido, seco e neutro respectivamente. A validação dos dados das simulações em relação aos dados observados deu-se através de testes estatísticos como: ANOVA, Teste F e Teste t-Student; Erro Médio Absoluto (MAE) e Raiz do Erro Quadrático (RMSE), Probabilidade de Detecção (POD) e Razão de Falsos Alarmes (FAR); e as correlações (Pearson e Kendall). As observações da precipitação foram obtidas de 76 estações automáticas, gerenciadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). De acordo com os resultados, o comportamento do ciclo diurno de precipitação é diferente entre as cinco sub-regiões, com taxas entre 0,05-0,6 mm/h. O modelo em algumas sub-regiões não é capaz de representar o comportamento da chuva, devido a sensibilidade em não acompanhar a sua variação. Os valores do RSME e MAE foram inferiores a 0,08 mm/h, mostrando a destreza do modelo em simular a precipitação diária nas regiões estudadas. Conclui-se que, o modelo apresentou um viés seco, subestimando a chuva observada e foi capaz de representar a variação sazonal nos três anos estudados. Além disso, os melhores resultados estatísticos foram encontrados nas áreas N3 e N4; e no período seco N1, N2, N3 e N4.
Controles biofísicos e ambientais da evapotranspiração em pastagens tropicais sob condições de sequeiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-24) Silva, Israel Walter Hilário da; Bezerra, Bergson Guedes; Costa, Gabriel Brito; https://orcid.org/0000-0002-5254-489X; http://lattes.cnpq.br/0980355943575182; https://orcid.org/0000-0002-1566-3304; http://lattes.cnpq.br/1901216516407999; https://orcid.org/0000-0002-9654-5261; http://lattes.cnpq.br/5659345555242426; Silva, Claudio Moisés Santos e; Lima, José Romualdo de Sousa; Rodrigues, Thiago Rangel
As pastagens cobrem cerca de 25% da área global, sendo maior do que qualquer outro uso da terra. No Brasil equivale a 32% da área total usada pela agricultura, e, predominantemente para produção de pecuária de ruminantes. Ao mesmo tempo que contribui para a intensificação das mudanças climáticas, a pecuária de ruminantes se apresenta como um setor estratégico na garantia da segurança alimentar que está seriamente ameaçada pelas próprias mudanças climáticas. Para vencer esse desafio de garantir segurança alimentar diante de mudanças climáticas será necessária a adoção de sistemas de produção dotados de práticas que maximizem a eficiência e promovam o uso sustentável dos recursos naturais. Sabe-se que a evapotranspiração (ET) é o principal impulsionador da partição do balanço energético e influencia os ciclos hidrológicos e de carbono em escalas globais, regionais e locais. Além disso, é o principal requisito para o desenvolvimento de estratégias para melhorar o uso da água na agricultura. Sendo assim, existe uma estreita relação entre ET e chuvas, principalmente em ambientes tropicais. Portanto, o objetivo do presente estudo é avaliar como a ET de uma pastagem tropical sob condições de pastejo respondem à variabilidade sazonal e interanual das forçantes meteorológicas. Os dados foram oriundos de uma campanha experimental em uma área (Brachiaria brizantha) pastejada por ovinos na Escola Agrícola de Jundiaí (EAJ). Foram coletados dados do balanço de energia e ET utilizando o método do eddy covariance (EC) e analisados com base em dados de dois anos agrícolas (2015-2016 e 2016-2017). Os resultados apontam anomalia na precipitação negativa (-59 mm) e positiva (356 mm), respectivamente. A ET apresentou sazonalidade pronunciada, estreitamente alinhada com a sazonalidade das chuvas. Médias diárias mais baixas foram observadas durante a estação seca em ambos os anos agrícolas (1,01 ± 0,60 e 0,89 ± 0,44 mm, respectivamente). Por outro lado, maiores médias diárias foram observadas no período chuvoso (2,44 ± 0,75 e 4,83 ± 0,96 mm, respectivamente). Os padrões Gs e a correlação significativa entre Gs, Ω e α (p < 0,01) indicam que o controle superficial prevalece sobre o controle atmosférico em escala anual. Esta relação é provavelmente induzida por um mecanismo de controle vegetativo estomático, que protege a vegetação contra a perda excessiva de água durante períodos de altas temperaturas e baixos níveis de umidade.
Energias renováveis no Nordeste do Brasil e as relações com a adaptação às mudanças climáticas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-05-03) Teixeira, Rylanneive Leonardo Pontes; Pessoa, Zoraide Souza; https://orcid.org/0000-0002-9509-5027; http://lattes.cnpq.br/7738736219606737; https://orcid.org/0000-0001-8635-3234; http://lattes.cnpq.br/8405796140306191; Knox, Winifred; https://orcid.org/0000-0002-4415-6213; http://lattes.cnpq.br/2625258486157658; Silva, Claudio Moisés Santos e; Torres, Pedro Henrique Campello; Brannstrom, Christian; Ventura, Andréa Cardoso
As mudanças climáticas são um risco socioambiental, com impactos, sobretudo, naqueles sistemas sociais e ambientais mais vulneráveis, embora não sejam os principais responsáveis pelas emissões de dióxido de carbono (CO2), contribuindo com o aquecimento global e, assim, as mudanças climáticas de maneira mais rápida e acelerada. Dessa forma, esses sistemas estão inseridos em contextos de injustiças socioambientais e climáticas, porque são os que menos contribuem para as mudanças no ambiente e no clima, mas são os que mais sofrem com seus impactos. Esses sistemas também costumam estar inseridos em contextos de injustiças energéticas: ou seja, ao mesmo tempo em que esses sistemas são mais vulneráveis social e ambientalmente, são também os que mais sofrem com a falta de acesso aos sistemas de fornecimento de energia, por exemplo. Nesse sentido, é preciso compreender o que se tem feito pelos governos e demais atores (como setor privado e sociedade civil) para lidar com essas vulnerabilidades. Como uma alternativa, as energias renováveis, como a eólica e a solar, são colocadas como uma abordagem de mitigação das emissões de CO2, em detrimento da adaptação climática. À luz dessa contextualização, o objetivo geral desta tese de Doutorado é investigar como os estados da Bahia, do Ceará e do Rio Grande do Norte constroem capacidades adaptativas às mudanças climáticas, incorporando as energias renováveis como estratégias do ponto de vista da mitigação e, sobretudo, da adaptação climática. De modo a efetivar esta análise, foram desenvolvidos estudos de casos na Bahia, no Ceará e no Rio Grande do Norte, no Nordeste do Brasil, utilizando-se de pesquisa documental, dados secundários e pesquisa de campo, com aplicação de roteiro de entrevistas semiestruturadas para os atores do governo, do setor privado e da sociedade civil que estão integrados às questões climáticas e energéticas nos estados investigados. A análise dos dados é realizada através da análise de conteúdo. Os resultados desta pesquisa se desdobram nos seguintes achados: 1. Ainda que os estados analisados sejam altamente vulneráveis às ameaças climáticas, não são os principais contribuintes para as emissões de CO2 no panorama do Nordeste brasileiro, apresentando, por outro lado, as energias renováveis eólica e solar como uma aliada nesse sentido. Isso porque são territórios altamente produtores dessas fontes, contribuindo com a redução das emissões de CO2; mas também com a adaptação climática; 2. As políticas públicas estaduais de energias renováveis e de mudanças climáticas possuem uma série de lacunas e obstáculos, havendo a necessidade de fortalecê-las de maneira que seja possível a construção de uma capacidade de resposta às mudanças climáticas por parte desses estados, incorporando as energias renováveis como uma estratégia, principalmente, de adaptação climática; e 3. Os estados investigados não apresentam capacidades adaptativas às mudanças climáticas, tampouco consideram incorporar as energias renováveis como uma meta estratégica para a construção e efetivação dessas capacidades, atenuando vulnerabilidades e riscos socioambientais. Com base nesses resultados, conclui-se que a capacidade adaptativa climática na Bahia, no Ceará e no Rio Grande do Norte é desafiante para seus governos, sem integração com outros atores sociais, mesmo em um contexto territorial de alta produção de energias eólicas e solares, em que essas fontes não são compreendidas como uma abordagem de mitigação, tampouco de adaptação.
Estudo do balanço de umidade por meio de modelos regionais para o clima do passado e do futuro sobre a América do Sul
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-18) Coutinho, Maytê Duarte Leal; Lima, Kellen Carla; Silva, Claudio Moisés Santos e; ; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; ; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; ; http://lattes.cnpq.br/5813662925060333; Lúcio, Paulo Sérgio; ; http://lattes.cnpq.br/5291232352923880; Gonçalves, Weber Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/3901367142857642; Silva, Gyrlene Aparecida Mendes da; ; http://lattes.cnpq.br/1751745022740339; Ambrizzi, Tércio; ; http://lattes.cnpq.br/9337611912907437
No contexto de mudanças climáticas sobre a América do Sul (AS) tem-se observado que a combinação de altas temperaturas mais chuvas e altas temperaturas menos chuvas, provocam diferentes impactos como: eventos extremos de precipitação, condições favoráveis para queimadas e secas. Com isto, estas regiões enfrentam ameaça crescente de escassez de água, local ou generalizada. Assim, a disponibilidade de água no Brasil depende em grande parte, do clima e de suas variações em diversas escalas de tempo. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar o balanço de umidade por meio de Regional Climate Models (RCM) do Project Regional Climate Change Assessments for La Plata Basin (CLARIS- LPB), assim como, combinar estes RCM por meio de duas técnicas estatísticas, na tentativa de melhorar a previsão sobre três áreas da AS: Amazônia (AMZ), Nordeste do Brasil (NEB) e Bacia do Prata (LPB) nos climas do passado (1961-1990) e do futuro (2071-2100). O transporte de umidade sobre AS foi investigado por meio do fluxo de umidade integrado verticalmente. Os principais resultados mostraram que os fluxos médios de vapor d’água nas regiões tropicais (AMZ e NEB) são maiores através das bordas leste e norte, assim indicando que as contribuições dos ventos alísios do Atlântico Norte e do Sul são igualmente importantes para a entrada de umidade durante os meses de JJA e DJF. Esta configuração foi observada em todos os modelos e climas. Na comparação dos climas verificou-se que a convergência do fluxo de umidade no clima passado foi menor em relação ao futuro em diferentes regiões e épocas. De forma semelhante, constatou-se que a precipitação foi reduzida no clima futuro nas regiões tropicais (AMZ e NEB), possivelmente devido os intensos fluxos de umidade que adentraram nas regiões. Por intermédio das técnicas de Regressão Múltipla por Componente Principal (C_RCP) e da combinação convexa (C_EQM), analisamos e comparamos as combinações dos modelos (ensemble). Os resultados indicaram que a combinação por RCP foi melhor em representar a precipitação observada em ambos os climas. Sendo que, além dos valores mostrarem ser próximos aos observados, a técnica obteve coeficiente de correlação de moderada à forte magnitude, em praticamente todos os meses nos diferentes climas e regiões. Além do mais, na avaliação das técnicas de combinação, a tendência percentual (PBIAS) mostrou que em geral, a C_RCP obteve valores de baixa magnitude (PBIAS = 0%) indicando ter um desempenho “muito bom” no clima passado e (PBIAS = -4% a 3%) para o clima futuro, sobre as regiões de estudo. Enquanto a C_EQM mostrou no clima passado, que a AMZ obteve um desempenho “bom” e nas regiões do NEB e LPB obtiveram desempenho de “bom a satisfatório”. Logo, os resultados mostraram que as técnicas tem um potencial promissor para aplicações operacionais em centro de previsão de tempo e clima.
Estudo experimental da camada limite convectiva no semiárido brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-02) Silva, Francisco Raimundo da; Silva, Claudio Moisés Santos e; Leme, Neusa Maria Paes
O objetivo do artigo é estudar experimentalmente o comportamento termodinâmico da camada limite convectiva no Bioma Caatinga. Os dados foram obtidos através do projeto "CHUVA" em Abril de 2011 nos estados do Rio Grande do Norte e Ceará. As sondagens foram realizadas nos municípios de Mossoró-RN e Quixeramobim-CE. As variáveis medidas foram: pressão, temperatura, umidade relativa, velocidade e a direção do vento. Como procedimento de análise fez-se uso do método dos perfis e do teste t-student. Os resultados mostraram que a CLC desenvolvida em Mossoró em média foi mais rasa, mais fria e mais seca comparada a Quixeramobim. Apenas a temperatura potencial apresentou diferença ao nível de significância de 5%.
Improving regional dynamic downscaling with multiple linear regression model using components principal analysis: precipitation over Amazon and Northeast Brazil
(Hindawi Limited, 2014-07-10) Silva, Aline Gomes da; Silva, Claudio Moisés Santos e
In the current context of climate change discussions, predictions of future scenarios of weather and climate are crucial for the generation of information of interest to the global community. Due to the atmosphere being a chaotic system, errors in predictions of future scenarios are systematically observed. Therefore, numerous techniques have been tested in order to generate more reliable predictions, and two techniques have excelled in science: dynamic downscaling, through regional models, and ensemble prediction,combining different outputs of climate models through the arithmetic average, in other words, a postprocessing of the output data species. Thus, this paper proposes a method of postprocessing outputs of regional climate models. This method consists in using the statistical tool multiple linear regression by principal components for combining different simulations obtained by dynamic downscaling with the regional climate model (RegCM4). Tests for the Amazon and Northeast region of Brazil (South America) showed that the method provided a more realistic prediction in terms of average daily rainfall for the analyzed period prescribed, after comparing with the prediction made by set through the arithmetic averages of the simulations. This method photographed the extreme events (outlier) that the prediction by averaging failed. Data from the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) were used to evaluate the method.
Índice epidemiológico de vulnerabilidade aos extremos de seca: uma aplicação para o Estado do Rio Grande do Norte, 2000 e 2010
(2014-06-30) Silva, Pollyanne Evangelista da; Spyrides, Maria Helena Constantino; Lucio, Paulo Sergio; ; ; ; Andrade, Lara de Melo Barbosa; ; Silva, Claudio Moisés Santos e; ; Neves, Josemir Araújo; ; Noronha, Kenya Valeria Micaela de Souza;
Os impactos das mudanças climáticas no Brasil tendem a ser mais graves na região Nordeste, mas necessariamente a região do Semiárido do Brasil mais atingida pelos impactos da seca e com perspectivas de presenciar cenários ainda piores ocasionados pelo aumento da temperatura, pela diminuição das chuvas na região no período chuvoso, como também, as cheias nos períodos não chuvosos, e com a ação antropogênica. Um dos principais efeitos da seca reflete-se sobre o estado de saúde da população, principalmente das populações mais pobres e frágeis, e das crianças e os idosos. O objetivo principal deste estudo é construir um indicador epidemiológico de vulnerabilidade à seca, como também propor uma nova metodologia de cálculo do indicador levando-se em consideração os aspectos socioepidemiológicos e hospitalares. Outro objetivo consistiu em mapear e classificar as microrregiões do Rio Grande do Norte (RN) segundo as características do risco, susceptibilidade e capacidade adaptativa utilizando análise de agrupamento, com base nas estimativas dos indicadores epidemiológicos de vulnerabilidade à seca. Para criar o indicador, utilizaram-se variáveis meteorológicas, sociais, demográficas, hospitalares e a morbimortalidade das microrregiões e a metodologia da análise de componentes principais (ACP) para a atribuição de pesos aos componentes da vulnerabilidade: risco, susceptibilidade e capacidade adaptativa. Para a análise, compreensão e identificação das áreas vulneráveis, utilizaram-se as metodologias estatísticas, tais como: análise de agrupamento, teste t pareado e espaço-temporal. Os resultados mostraram que microrregiões como Pau dos Ferros, Umarizal e Seridó Oriental e Ocidental foram as que apresentaram maiores IEVS e também as que apresentaram maior risco à seca, ou seja, menor precipitação. Em contrapartida, Natal apresentou o menor risco à seca (0,00) e a melhor capacidade adaptativa (0,96), no entanto, atenção deve ser dada ao aumento significativo das taxas de mortalidade por doenças do aparelho respiratório e do coração. Este estudo possibilitou identificar as microrregiões do estado do RN mais vulneráveis à seca com prioridade de elaboração de ações públicas que mitiguem os impactos na saúde pública.
Modelagem estatística e atribuições dos eventos de precipitação extrema na Amazônia brasileira
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-24) Santos, Eliane Barbosa; Lúcio, Paulo Sérgio; Silva, Claudio Moisés Santos e; ; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; ; http://lattes.cnpq.br/5291232352923880; ; http://lattes.cnpq.br/1517641534499568; Costa, Francisco Alexandre da; ; http://lattes.cnpq.br/5307397723573993; Lima, Kellen Carla; ; http://lattes.cnpq.br/4524628383146981; Coelho, Caio Augusto dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/4978912302419377; Dias, Maria Assunção Faus da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3519989612857544
Os Eventos de Precipitação Intensa (EPI) vêm causando grandes prejuízos sociais e econômicos às regiões atingidas. Na Amazônia, esses eventos podem causar importantes impactos principalmente aos núcleos de ocupação populacional nas margens dos seus inúmeros rios, pois quando há elevação do nível dos rios, em geral, têm-se inundações e enchentes. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa é estudar os EPI, com aplicação da Teoria dos Valores Extremos (TVE), para estimar o período de retorno desses eventos e identificar as regiões da Amazônia Brasileira onde os EPI apresentam seus maiores valores. Para tanto, foram utilizados os dados diários de precipitação da rede hidrometeorológica gerenciada pela Agência Nacional de Água e do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa do Instituto Nacional de Meteorologia, referente ao período de 1983 a 2012. Primeiramente, regiões homogêneas de precipitação foram determinadas, por meio da análise de agrupamento, utilizando o método hierárquico aglomerativo de Ward. Em seguida, séries sintéticas para representar as regiões homogêneas foram criadas e aplicadas na TVE, por intermédio da Distribuição Generalizada de Valores Extremos (Generalized Extreme Value - GEV) e da Distribuição Generalizada de Pareto (Generalized Pareto Distribution - GPD). A qualidade do ajuste dessas distribuições foi avaliada pela aplicação do teste de Kolmogorov-Smirnov, que compara as distribuições empíricas acumuladas com as teóricas. Por último, a técnica de composição foi utilizada para caracterizar os padrões atmosféricos dominantes na ocorrência dos EPI. Os resultados sugerem que a Amazônia Brasileira possui seis regiões pluviometricamente homogêneas. Espera-se que os EPI com maiores valores ocorram nas sub-regiões do sul e litoral da Amazônia. Os eventos mais intensos são esperados durante o período chuvoso ou de transição, com total diário de 146.1, 143.1 e 109.4 mm (GEV) e 201.6, 209.5 e 152.4 mm (GPD), ao menos uma vez ao ano, no sul, litoral e noroeste da Amazônia Brasileira, respectivamente. No sul da Amazônia, as análises de composição revelam que os EPI estão associados com a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul. No litoral, os EPI devem estar associados com sistemas de mesoescala, como as Linhas de Instabilidade. No noroeste, são aparentemente associados à Zona de Convergência Intertropical e/ou à convecção local.
Probabilidades de ocorrência de eventos de precipitação extrema associados aos desastres naturais no leste do Nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-02-26) Pinheiro, Everton Felipe de Souza; Rodrigues, Daniele Tôrres; Andrade, Lara de Melo Barbosa; https://orcid.org/0009-0008-4871-2150; http://lattes.cnpq.br/3226955524305254; Silva, Claudio Moisés Santos e; Gonçalves, Weber Andrade; Ribeiro, Marcos Samuel Matias; 08654205482
Uma sub-região caracterizada por alta densidade populacional e vulnerabilidade a eventos como alagamentos, inundações e deslizamentos de terra. Entender o comportamento dos eventos extremos de precipitação é essencial para o planejamento de políticas públicas e, direcionamento de medidas que mitiguem os riscos, que podem afetar os vários setores da sociedade. Este estudo tem como objetivo principal investigar a relação entre as probabilidades de ocorrência de precipitação extrema aos desastres naturais no leste do Nordeste do Brasil. A análise utiliza estimativas de precipitação do produto Integrated Multi-satellitE Retrievals for the Global Precipitation Measurement (IMERG) e registros do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden). Serão aplicados métodos estatísticos, como a distribuição generalizada de valores extremos com regressão quantílica, para estimar as probabilidades de ocorrência e os períodos de retorno dos eventos extremos, além de estatísticas descritivas para indicar regiões vulneráveis a desastres naturais associados a precipitações extremas. Os resultados indicam que os máximos de precipitação apresentam elevada variabilidade sazonal e espacial, com os períodos de março a maio (MAM) e junho a agosto (JJA) registrando os maiores índices. Cidades costeiras, apresentam maiores probabilidades de ocorrência de precipitação de 30 mm/dia (> 80%), 50 mm/dia (> 70%) e 100 mm/dia (> 60 %) e maiores estimativas para diferentes períodos de retorno, evidenciando a alta exposição dessas regiões a desastres naturais. Sendo evidenciado no período chuvoso, onde é observado maiores frequências de desastres entre os estados de Pernambuco e Alagoas, tendo movimentos de massa com maiores registros. O estudo fornecerá informações relevantes para o desenvolvimento de políticas públicas e estratégias de mitigação de riscos, contribuindo para a redução dos impactos de desastres no leste do Nordeste do Brasil.
Tendências e ciclos médios da velocidade do vento e complementaridade energética em regiões próximas a empreendimentos eólicos no Nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-25) Costa, Patrícia Catarine de Sousa; Silva, Claudio Moisés Santos e; Rodrigues, Daniele Tôrres; https://orcid.org/0000-0002-2251-7348; http://lattes.cnpq.br/1394248306018449; http://lattes.cnpq.br/3136225322296305; Mutti, Pedro Rodrigues; http://orcid.org/0000-0001-7607-1727; http://lattes.cnpq.br/5475390537931966; Santos, Samira de Azevedo
O Brasil, como integrante do Acordo de Paris, assumiu como responsabilidade “fortalecer a resposta global à ameaça da mudança do clima e reforçar a sua capacidade para lidar com os impactos decorrentes dessas mudanças”. Portanto, deve-se considerar o papel da substituição ou diminuição de fontes energéticas poluidoras pela produção de energias renováveis, como eólica e solar, para poder atender a esses objetivos, com foco na região Nordeste do país, que se destaca em ambos os recursos (vento e radiação global). Com isso, torna-se também importante os estudos de complementaridade energética, que visam a diversificação da matriz energética local e o máximo aproveitamento das fontes. Nesse contexto, a presente pesquisa teve por objetivo realizar a análise espacial e temporal do recurso eólico onshore no Nordeste do Brasil (NEB) e verificar uma possível complementaridade com o recurso solar em áreas próximas a parques eólicos que estão atualmente instalados na região. Para isso, os dados de velocidade do vento e radiação solar global foram utilizados. Esses dados são oriundos da rede de estações meteorológicas automáticas gerenciadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Eles abrangem o período de 01 de janeiro de 2009 a 31 de dezembro de 2018. A amostragem temporal dos dados era de uma hora e foram selecionadas 27 localidades no NEB, que são situados próximas a parques eólicos. Inicialmente, os dados foram submetidos ao método da imputação múltipla, para preenchimento dos dados faltantes. Após isso, foi aplicada a análise de cluster para realizar o agrupamento dessas localidades de acordo com seus valores de velocidade do vento em: litoral ou interior, caracterizando então seus ciclos médio e horário. Também foram estimadas as tendências de aumento ou de diminuição da velocidade do vento nessa região a partir do teste de tendência linear de Mann-Kendall, na escala horária. Por fim, para a análise de complementaridade, foram calculadas as correlações de Spearman entre as potências de energia eólica e de energia solar entre as diferentes estações.

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