Abstract in Portuguese:

Apresenta-se uma comparação de resultados de reanálise para temperatura do ar em 1000 hPa e pressão reduzida ao nível do mar nas latitudes altas do hemisfério sul, no período 1979-2000. O estudo usa três conjuntos de reanálises, NCEP-NCAR 1 e 2, e ECMWF/ERA-40, e as diferenças entre os mesmos tornam-se significativas e aumentam a partir da latitude de ~60º sul, sendo particularmente altas sobre a região continental antártica. Considerando a média dos 22 anos, a diferença da temperatura entre as reanálises nos casos extremos chegou a 12ºC no outono (Março, Abril e Maio) e inverno (Junho, Julho e Agosto), e a da pressão reduzida, a 30 hPa, nestes mesmos períodos. Na região costeira antártica, a comparação com dados de duas estações meteorológicas de superfície indicou diferenças entre as temperaturas médias sazonais medidas e as das reanálises. A estação mais ao norte, Bellinghausen (62º12' S e 058º56' W), apresentou diferenças menores, de no máximo 1.8ºC, e a de Mirny (66º33' S e 093º01' E) de até 4.5ºC, em conformidade com o aumento constatado das diferenças segundo a latitude. Como possível causa das diferenças entre as reanálises, e entre elas e os dados medidos, sugere-se: falhas no controle de qualidade dos dados medidos na região antártica, e; o fato da atmosfera antártica, particularmente nos casos de frio extremo, diferir da atmosfera padrão usada globalmente para a redução de pressão e temperatura a outros níveis da atmosfera. A magnitude das diferenças constatadas tem o potencial de prejudicar as séries temporais meteorológicas e a determinação de variações climáticas antárticas.

Abstract in English:

This paper presents a comparison of reanalyses results for air temperature at 1000 hPa and atmospheric pressure reduced to sea level at the high latitudes of the southern hemisphere, during the period of 1979-2000. The data used comprised three sets of reanalyses, NCEP-NCAR 1 and 2, and ECMWF/ERA-40. The differences between them become significant and increase from ~60º south, reaching particularly high values at the center of the Antarctic continent. Considering the average for the 22 years, the difference in temperature for the reanalyses in the extreme cases reached up to 12ºC in the autumn (March, April and May), and winter (June, July and (August), and for the reduced pressure, up to 30 hPa, in these same seasons. In the coastal Antarctic region the comparison with data from two surface weather stations indicated differences between the average seasonal temperatures actually measured, and those of the reanalyses. The most northern station, Bellinghausen (62º12' S e 058º56' W), presented smaller differences, up to 1.8ºC, and Mirny (66º33' S e 093º01' E), up to 4.5ºC; this is in agreement with the herein proposed increase of the differences according to the latitude. As a possible explanation for these differences among sets of reanalyses and between them and the measured surface data, we suggest: faulty quality control of the input data from Antarctica, and; the difference between the Antarctic atmosphere, particularly in the cases of extreme cold, with that of the standard atmosphere that is used globally to reduce pressure and temperature to other levels in the atmosphere. The magnitude of the differences reported has the potential to hamper the study of temporal series of meteorological data and of climatic variations for Antarctica

Abstract in Portuguese:

Nesse artigo é apresentada uma comparação entre o diagnóstico de bloqueios para o Hemisfério Sul, identificados em uma simulação com o modelo de circulação geral do Hadley Centre (HadCM3), e aqueles obtidos das reanálises do NCEP/NCAR, para o período de 1960 a 2000. A definição de bloqueio usada baseia-se no cálculo de dois gradientes meridionais da altura geopotencial em 500 hPa. O ciclo sazonal e as regiões preferenciais de ocorrência dos bloqueios foi bem simulada pelo modelo. Semelhante ao que foi encontrado a partir das reanálises, o modelo identificou como área preferencial de ocorrência de bloqueios o Pacífico Sul e Oceania. A freqüência dos bloqueios simulada pelo modelo foi semelhante à observada, com maior atividade verificada no inverno e início da primavera (junho até setembro).

Abstract in English:

A comparison of blocking episodes for the Southern Hemisphere obtained from the Hadley Centre (HadCM3) model results and from NCEP/NCAR reanalysis for the period from 1960 to 2000, is discussed in this study. The definition of blocking is obtained by using an objective index based on two, 500 hPa geopotential height, meridional gradients. The seasonal cycle and preferential areas of occurrence are well reproduced by the model. Similar to the reanalysis results, the South Pacific and Oceania were the preferred regions of blocking occurrence. The frequency of blocking episodes simulated by the model was also similar to the observed, with higher blocking occurrences in the winter and beginning of spring (from June to September.

Abstract in Portuguese:

Este estudo investiga a ocorrência de Complexos Convectivos de Mesoescala (CCM) e a precipitação associada aos eventos no Estado do Rio Grande do Sul (RS), entre outubro e dezembro de 2003. A identificação dos CCM foi feita através do aplicativo ForTraCC e, para quantificação dos totais de precipitação oriundos de CCM, foram utilizados dados diários de 31 estações meteorológicas. Durante o período de estudo, foram identificados 22 eventos de CCM sobre o RS. Deste total, sete ocorreram em outubro, sete em novembro e oito em dezembro. Os dados analisados apontam para um volume médio de precipitação de CCM no RS de 119 mm em outubro, 90 mm em novembro e 152 mm em dezembro. Do total de precipitação registrado para o período, o percentual oriundo de CCM ficou em 64% no mês de outubro, 65% em novembro e 61% em dezembro. O volume médio de precipitação de CCM acumulado no trimestre ficou em 361 mm, uma participação percentual de 63%, confirmando que os CCM contribuíram significativamente para a precipitação no Estado e foram responsáveis por quase dois terços da chuva observada no RS no período.

Abstract in English:

This study investigates the occurrences of Mesoscale Convective Complexes (MCC) and the associated precipitation in the southernmost Brazilian state, Rio Grande do Sul (RS), from October to December of 2003. The identification of MCC events was done using ForTraCC. The MCC precipitation was based on the daily data of 31 local weather stations. Twenty-two MCC events were identified over RS during the three month study period, and this total, seven events occurred in October, seven in November and eight in December. Results point to an MCC associated precipitation average of 119 mm in October, 90 mm in November and 152 mm in December. The percentages for MCC precipitation averages, for the period, were 64% in October, 65% in November and 61% in December. The average accumulated volume of MCC precipitation for the three months was 361 mm (63%). This confirms that MCC events contributed significantly to the precipitation totals in RS, and were responsible for almost two thirds of the precipitation in RS, for the period.

Abstract in Portuguese:

Foram analisadas características da precipitação estimada a partir de 145.194 campos de refletividade, de um total de 827 dias entre 1998 e 2003, obtidos do Radar Meteorológico de São Paulo (RSP). Os eventos foram classificados de acordo com intensidades de precipitação; em Convectivos (EC) e Estratiformes (EE). Quanto à morfologia, cinco tipos de sistemas foram identificados; Convecção Isolada (CI), Brisa Marítima (BM), Linhas de Instabilidade (LI), Bandas Dispersas (BD) e Frentes Frias (FF). Eventos convectivos dominam na primavera e verão e estratiformes no outono e inverno. A CI e a BM tiveram maiores picos de atuação entre outubro e março enquanto as FF de abril a setembro. BD atuam durante todo o ano e as LI só não foram observadas nos meses de junho e julho. Uma comparação pontual entre a precipitação medida pela telemetria e estimada com o radar foi realizada e, mostrou haver, na maioria dos casos, um viés positivo do RSP, para acumulações de 10, 30 e 60 minutos. Com o objetivo de integrar as estimativas de precipitação do radar com as medidas da rede telemétrica, por meio de uma análise objetiva estatística, foram obtidas dos campos de precipitação do radar as estruturas das correlações espaciais em função da distância para acumulações de chuva de 15, 30, 60 e 120 minutos para os cinco tipos de sistemas precipitantes que foram caracterizados. As curvas das correlações espaciais médias de todos os eventos de precipitação de cada sistema foram ajustadas por funções polinomiais de sexta ordem. Os resultados indicam diferenças significativas na estrutura espacial das correlações entre os sistemas precipitantes.

Abstract in English:

Estimated precipitation characteristics arising from 145.194 reflectivity fields, from 827 days, during the period from 1998 to 2003, obtained at the Weather Radar of São Paulo, were analysed. The events were classified according to the intensity of precipitation in Convectives and Stratiforms. Five types of morphologic systems were identified: Isolated Convection (CI), Maritime Breeze (BM), Squall Lines (LI), Dispersed Bands (BD), and Cold Fronts (FF). Convection events dominate in spring and summer and Stratiforms in the Autumn and Winter. CI and BM have occurred more frequently between October and March, while the cold fronts from April to September. Dispersed Bands occurred throughout the year, and the lines of instability did not occur only on June and July. A comparison between the telemetric measured precipitation and the Radar estimated one has been done, and a positive bias, of the Radar accumulations for 10, 30 and 60 minutes, was shown on the majority of cases. To integrate the precipitation estimations from the Radar to the telemetric network measurements, by means of an objective statistical analysis, the structures of spatial correlation, for rain accumulation during 15, 30, 60 and 120 minutes for the five types of characterized systems, was obtained from the Radar precipitation fields. The average spatial correlation curves of all the precipitation events of each system were fitted to a sixth order polynomial function. The results indicate significant differences in the spatial structures of the correlation among the precipitation systems.

Abstract in Portuguese:

A modelagem hidrológica é uma importante ferramenta no planejamento e gerenciamento de programas de recursos hídricos de bacias hidrográficas. Neste trabalho, foi aplicado o modelo hidrológico determinístico mensal de dois parâmetros e o modelo estocástico, ARIMA, para simular a vazão mensal das sub-bacias da região hidrográfica do Xingu no Estado do Pará. O objetivo principal foi simular a vazão mensal através dos modelos e comparar os seus resultados. O modelo hidrológico determinístico aplicado possui uma estrutura simples e apresentou bons resultados, porém mostrou-se muito sensível a eventos extremos de precipitação. O modelo estocástico ARIMA, conseguiu capturar a dinâmica das séries temporais, apresentando resultados muito satisfatórios na simulação da vazão mensal nas estações da bacia. Ambos os modelos devem ser aplicados com cautela no período chuvoso, onde ocorrem os eventos extremos de precipitação e consequentemente vazões de pico.

Abstract in English:

Hydrologic modeling is an important tool for the planning and management of water resources use in river basins. In this work, a two-parameter monthly deterministic hydrologic model and the stochastic model, ARIMA, were applied to simulate the monthly runoff of the Xingu river basin in the State of Pará. The main objective of this work is to simulate the monthly runoff using the two models and to compare their results. The applied hydrological deterministic model has a simple structure and presented good results, but seems to be very sensitive to extreme precipitation events. The stochastic model ARIMA was able to capture the dynamic of the temporal series, presenting very satisfactory results for the simulation of the monthly runoff at the basin stations. Both models should be applied with caution during the rainy season, when extreme precipitation events and consequently peaks of runoff occur.

Abstract in Portuguese:

Este estudo mostra a aplicação de modelagem hidroclimática dinâmica (hydroclimate downscaling) de precipitação acoplada a um modelo hidrológico chuva-vazão, para as Bacias hidrográficas denominadas Cachoeira Manteiga e Porto da Extrema, localizadas na Bacia do Alto-Médio São Francisco no Estado de Minas Gerais. Ênfase foi dada à simulação na escala intrasazonal (mensal). Os resultados sugerem que a simulação de precipitação pode ser usada como variável de entrada em modelos de estimativa de vazão para períodos na escala de um mês, dando subsídio a um melhor aproveitamento dos recursos hídricos na bacia hidrográfica estudada. Estes ainda sugerem que a simulação de precipitação, quando corrigida pela técnica Probability Density Function (PDFs), é mais eficiente na estimativa de precipitação simulada quando comparada com a precipitação observada na bacia, resultando em uma melhor simulação de vazão afluente na bacia.

Abstract in English:

This study shows the use of rainfall dynamic hydroclimate downscaling coupled to the rain-streamflow hydrological model for the hydrographic basins named Cachoeira Manteiga and Porto da Extrema, localized at Alto-Médio São Francisco Basin in Minas Gerais State. The emphasis was to simulate the intraseasonal scale (monthly). The results suggest that the rainfall simulation can be used as input data to streamflow estimation models for periods of monthly scale, allowing a more rational usage of the surface water resources in the hydrographic basin studied. It is also suggested that the rainfall data simulation, corrected by the Probability Density Function (PDF) technique, is more efficient to estimate rainfall comparing to observed rainfall in the basin thus resulting in a better simulation of the basin flow outlet.

Abstract in Portuguese:

A utilização de fontes alternativas de energias, como a solar, a eólica e a biomassa, vem crescendo significativamente nos últimos anos, sendo a energia solar, em particular, uma fonte abundante na região Nordeste do Brasil. O conhecimento preciso da radiação solar incidente é, assim, de grande importância para o planejamento energético brasileiro, servindo de base para o desenvolvimento de futuros projetos de plantas fotovoltaicas e de aproveitamento da energia solar. Este trabalho apresenta uma metodologia para o mapeamento da energia solar incidente ao nível do solo para a região Nordeste do Brasil, utilizando um modelo atmosférico de mesoescala (Regional Atmospheric Modeling System - RAMS), validado e ajustado por meio dos dados medidos pela rede de plataformas de coleta de dados (PCDs) da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME). Os resultados mostraram que o modelo apresenta erros sistemáticos, sobreestimando a radiação na superfície, porém após as devidas correções estatísticas, utilizando-se uma relação entre a fração de cobertura de nuvens prevista pelo modelo e a radiação observada na superfície e estimada no topo da atmosfera, encontram-se correlações de 0,92 com intervalos de confiança de 13,5 W/m² para dados com base mensal. Usando essa metodologia, a estimativa do valor médio anual (após ajustes) da radiação solar incidente no estado do Ceará é de 215 W/m² (máximo em outubro: 260 W/m²).

Abstract in English:

The use of renewable energy sources, like solar, wind and biomass is rapidly increasing in recent years, with solar radiation being a particularly abundant energy source over Northeast Brazil. Thus, the proper quantitative knowledge of the incoming solar radiation is of great importance for energy generation planning in Brazil, serving as basis for developing future projects of photovoltaic power plants and solar energy exploration. This work presents a methodology for mapping the incoming solar radiation at ground level on Northeast Brazil, using a mesoscale atmospheric model (Regional Atmospheric Modeling System - RAMS), calibrated and validated using the automatic surface stations network data from the Ceará State Foundation for Meteorology and Water Resources (Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos- FUNCEME). The results showed that the model presents systematic errors, overestimating surface radiation, but, after a proper statistical corrections, using a relationship between the model-predicted cloud fraction and the observed radiation at ground level and the estimated at the top of the atmosphere, a 0.92 correlation value, with a confidence interval of 13,5 W/m², is obtained for monthly data. Using this methodology, an estimated 215 W/m² annual average incoming solar radiation over Ceará is found (maximum in October: 260 W/m²).

Abstract in Portuguese:

No presente trabalho fez-se uma análise do comportamento sazonal e do ciclo diário de parâmetros micrometeorológicos e dos fluxos de energia, para áreas de floresta Amazônica (Rebio Jaru) e de Transição Amazônia-Cerrado (Fazenda Maracaí). As medidas foram realizadas por equipamentos instalados em torres micrometeorológicas do projeto LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), uma localizada no município de Ji- Paraná, RO (área de floresta Amazônica) e outra localizada no município de Sinop, MT (área de floresta de Transição). A análise dos resultados obtidos indica a existência de uma sazonalidade bem definida, com uma estação seca e outra úmida em ambas as localidades, o que é refletido no comportamento da precipitação, umidade do ar e temperatura e, consequentemente, nos fluxos de calor latente (λE) e calor sensível (H). No balanço de energia, as médias diárias demonstraram comportamento diferenciado de λE, nas diferentes áreas, indicando maior facilidade de adaptação da floresta Amazônica ao período de seca. A partição Rn/λE apresentou comportamento sazonal semelhante para ambas as áreas, com maiores valores durante a estação úmida, que decrescem na estação seca.

Abstract in English:

In this work the seasonal behavior and the daily cycle of micrometeorological parameters and energy fluxes, in Amazonian forest (Rebio Jaru) and Transitional Amazonia-Cerrado forest (Maracaí Farm) is analyzed. The measurements were done by equipments installed in the micrometeorological towers of LBA project (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia), one located near from Ji-Paraná city, RO (area of Amazonian forest) and other located near from Sinop city, MT (area of Transitional forest). The results analysis indicate the existence of a well defined seasonality with dry and wet seasons in both localities, which is reflected in the behavior of the precipitation, air humidity and temperature and, consequently, in the latent heat (λE) and sensible heat (H) fluxes. In the energy balance, the daily means show a different behavior of λE, in both areas, indicating more adaptation capacity of Amazonia forest to the dry period. The Rn/λE partition values showed similar seasonal behavior for both areas, with larger values for the wet season, decreasing for the dry season.

Abstract in Portuguese:

Foram comparados perfis do vento horizontal medidos por radiossondagens e por um equipamento SODAR durante experimento DRYTOWET-AMC/LBA. em 2002, no Estado de Rondônia. As análises foram feitas para três camadas, a saber: da superfície até 500 m, de 500 m até 1000 m e de 1000 m até 1500 m. Na primeira camada os campos apresentaram boa concordância, porém, a correlação entre as medidas diminuiu de forma significativa nas outras duas camadas. Os resultados sugerem que os dados do SODAR poderiam ser mais bem aproveitados se na instalação do instrumento fosse dada prioridade a uma camada menos profunda (até 500 m) e com uma resolução vertical maior.

Abstract in English:

The horizontal wind profiles measured by a SODAR and radiosondes during the DRYTOWET-AMC/LBA experiment are compared. The analysis were made considering three layers: from surface up to 500 m, from 500 up to 1000 m and from 1000 to 1500 m. In the first layer the wind field profiles are in good agreement, however, the correlation values between SODAR and radiosonde data, gets significantly lower for the other two layers. The results suggest that the SODAR data should better be used if operating from surface up to 500 m and with greater vertical resolution.

Abstract in Portuguese:

Um modelo estocástico Lagrangeano é utilizado para simular a dispersão e o transporte de contaminantes, sob condições estáveis, com velocidade do vento fraco, no experimento traçante realizado no Idaho National Engineering Laboratory (INEL). Neste trabalho é testada uma nova parametrização dos parâmetros que representam as freqüências associadas ao fenômeno de meandro do vento, presentes nas equações de Langevin para as componentes do vento horizontal. Esta nova parametrização é descrita em termos de uma quantidade adimensional que controla a freqüência de oscilação de meandro do vento e da escala de tempo, associada às estruturas coerentes em uma turbulência bem desenvolvida. As simulações demonstram que o modelo Lagrangeano considerado, incorporando esta nova parametrização, reproduz corretamente a difusão de escalares passivos em uma camada limite atmosférica estável com velocidade do vento fraco.

Abstract in English:

A Lagrangian stochastic particle model is utilized to simulate the dispersion and the transport of contaminants under low wind stable conditions in the tracer experiment carried in the Idaho National Engineering Laboratory (INEL). In this work a new parameterization for the parameters representing the frequencies associated to the meandering phenomenon is tested. The new parameterization is expressed in terms of a non-dimensional quantity that controls the frequencies of the meandering oscillation and of the time scale associated to a coherent structure in a fully developed turbulence. The simulations show that the considered Lagrangian model, incorporating this new parameterization, reproduces correctly the diffusion of passive scalars in a low wind speed stable atmospheric boundary layer.