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Título: Vórtices ciclônicos em altos níveis sobre o nordeste do Brasil e mudanças climáticas: análise para o clima atual e cenários futuros
Autor(es): Pinheiro, José Ueliton
Palavras-chave: Vórtice ciclônicos de ar superior;Modelos do CMIP5;Nordeste Brasileiro (NEB);Precipitação no NEB
Data do documento: 18-Mar-2015
Citação: PINHEIRO, José Ueliton. Vórtices ciclônicos em altos níveis sobre o nordeste do Brasil e mudanças climáticas: análise para o clima atual e cenários futuros. 2015. 99f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Resumo: In this work, was analysed the climate change models's output from IPCC/AR5/CMIP5 that best express the performance of Upper Tropospheric Cyclonic Vortices (UTCV) in Northeast Brazil (NEB), its influence on rainfall and the possibility of projection of future climate scenarios. To achieve the proposed objectives in the thesis were made four EXPERIMENTAL STUDIES.The first, called Pilot, which were evaluated 13 models of climate change and selected the model that best expressed the actions of UTCV in the NEB. The second that evaluated the efficiency of the best model (MIROC4h), comparing it with reanalysis data for a period of 31 years (1975-2005). The third where the future climate scenarios from MIROC4h were analyzed for the period of 21 years (2015-2035). And the fourth where it was analyzed the contribution of UTCV in precipitation over the NEB through the reanalysis data from NCEP/NCAR/DOE. Two approaches comparative statistics were used in the Experimental Studies 1 and 2 with the use of statistical indices: Pearson , Kendall and Spearman's correlations, mean square error of the square root (RMSE), square of the normalized root mean square error (NRMSE), Nash-Sutcliffe (NSE), Kling-Gupta (KGE), Willmott Index (d) Proportion Correct Index (PCI), Critical Success Index (CSI), Probability of Detection (POD), False Alarm Rate (TAF ) and trend rate (BIAS). And in Experiments 3 and 4 were calculated deviations and averages. The results show that the representation of UTCV in climate change models of CMIP5 is feasible, either for the past climate and for the projection of future scenarios. Regarding the contribution of UTCV to precipitate the NEB these present percentages ranging from 47.88% (LNE) to 49.89% (NNE) for the period from October to March. Ceará (49.89%), Piauí (49.49%) and Maranhão (47.88%) are the states where UTCV induce more rainfall and Alagoas (41.93%) and Sergipe (38.03%) are the states where UTCV induce less precipitation. The projection of future scenario for UTCV revealed a 8.97% negative difference in the occurrence of this phenomenon in the NEB and surrounding areas for the period 2015 to 2035. What may impact -4.08% the precipitation of the NEB.
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho foi estudado a saída de modelos de mudanças climáticas do IPCC/AR5/CMIP5 que melhor expressam a atuação dos Vórtices Ciclônicos em Altos Níveis (VCANs) no Nordeste Brasileiro (NEB), no clima atual e cenários futuros, como também sua influência na precipitação. Para alcançar os objetivos propostos na Tese foram feitos quatro ESTUDOS EXPERIMENTAIS. O primeiro, denominado de Piloto, onde estudou-se 13 modelos de mudanças climáticas para avaliar e selecionar o modelo que melhor expressava a atuação dos VCANs no NEB. O segundo onde, uma vez selecionado o melhor modelo, o MIROC4h, avaliou a eficiência desse modelo comparando com dados de reanálise para um período de 31 anos (1975-2005). O terceiro onde foram analisados os cenários climáticos futuros do MIROC4h para o período de 21 anos (2015-2035). E o quarto onde foi analisado a contribuição dos VCANs na precipitação sobre o NEB através dos dados de reanálise do NCEP/NCAR/DOE. Foram utilizadas duas abordagens estatísticas comparativas nos Estudos Experimentais 1 e 2, a primeira utilizando o Número de Dias de Atuação de VCANs (N.D.A.VCANs) mensais e a segunda usando o comparativo da atuação de VCANs diário, com a utilização dos índices estatísticos: correlações de Pearson, Kendall e Spearman, Raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE), Raiz quadrada do erro quadrático médio normalizada (NRMSE), Nash-Sutcliffe (NSE), Kling-Gupta (KGE), Índice de Concordância de Willmott (d), Índice de Proporção Correta (PC), Índice de Sucesso Crítico (ISC), Probabilidade de Detecção (POD), Taxa de alarme Falso (TAF) e Taxa de Tendência (VIÉS). E nos Experimentos 3 e 4 foram calculados desvios e médias. Os resultados mostraram a viabilidade na representação dos VCANs nos modelos de mudanças climáticas do CMIP5, seja para o clima atual como nos cenários futuros. Com relação a contribuição dos VCANs para a precipitação do NEB estes apresentam percentuais que variam de 47,88% (LNE) a 49,89%(NNE) para o período de outubro a março. Sendo que Ceará (49,89%), Piauí (49,49%) e Maranhão (47,88%) são os Estados onde os VCANs induzem mais precipitação e Alagoas (41,93%) e Sergipe (38,03%) os Estados onde os VCANs induzem menos precipitação. A projeção de cenário futuro para os VCANs revelaram um desvio negativo 8,97% na ocorrência deste fenômeno no NEB e áreas adjacentes para o período de 2015 a 2035. O que poderá impactar em -4,08% a precipitação do NEB neste período.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21439
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