A intensificação e aumento de ocorrência de eventos extremos de precipitação horária
e subdiária é um dos efeitos das mudanças climáticas, impactando em diferentes
setores, tais como a agricultura, meio ambiente, transporte, energia, turismo, etc.
Assim, faz-se necessário compreender esse fenômeno em áreas densamente
povoadas como as capitais do Nordeste do Brasil (NEB). Dessa forma, o objetivo da
pesquisa foi analisar a intensidade e a frequência da ocorrência de Eventos de
Precipitação Intensa na Escala Subdiária (EPIES) nas capitais do NEB. Os dados
meteorológicos são na escala horária e contempla a variável de precipitação cobrindo
o período de 01 de janeiro de 2010 a 31 de dezembro de 2021, do banco de
informações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Para
análise dos EPIES, primeiro foi verificada a porcentagem de falha nos dados para
cada capital, após isso, os dados foram separados em período úmido e seco. Em
seguida foi aplicado a técnica dos quantis para calcular o percentil 95 (p95) e um
método de classificação dos EPIES para cada série de dados. O método consiste em
quantificar o p95 diário e selecionar, para esses dias, os casos em que a precipitação
ocorrida, em uma hora, corresponda a um mínimo de 50% de p95. A partir disso, o
estudo identificou que os municípios de Aracaju e Recife apresentaram a maior
variabilidade da precipitação anual. São Luís, por outro lado, apresentou os maiores
EPIES na escala mensal (março e abril) e maior acumulado horário de EPIES. Dessa
forma, o período com maiores acumulados de EPIES foram nos meses de novembro
a julho, principalmente entre os meses de janeiro a junho, em que existe a atuação de
sistemas atmosféricos importantes para a região do NEB, com VCAN, DOL, ZCIT, LI
e CCM. Entre as capitais, os municípios de Fortaleza, São Luís e Teresina
apresentaram o ciclo diurno com a maior variabilidade, no período úmido e seco. Além
disso, o ciclo diurno durante os dias com EPIES apresentam picos elevados nos
horários de ocorrência desses eventos.

A Produção Primária Bruta (Gross Primary Production - GPP) é caracterizada pela taxa de absorção de carbono durante a fotossíntese, fornecendo informações cruciais sobre a variação sazonal no ciclo do carbono. O GPP tem sido monitorado em todo o mundo através de torres de fluxo, usando a técnica de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance- EC) e de modelos agrupados a dados de sensoriamento remoto. Este trabalho teve como objetivo avaliar os diferentes métodos de estimativa do GPP a partir do sensoriamento remoto, derivados dos dados do Landsat 8 e MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Foram testados os seguintes modelos: Modelo de Fotossíntese de Vegetação (VPM), Modelo de Temperatura e Verdor (TG), Modelo de Índice de Vegetação (VI), Eficiência do Uso da LUZ (LUE) e o produto MOD17A2H, na Estação Ecológica do Seridó (ESEC-Seridó), no município de Serra Negra do Norte - RN. O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), Índice de Vegetação Aprimorada (EVI), Índice de Água Superficial (LSWI) foram derivados do landsat 8, disponíveis no Google Earth Engine (GEE), sendo utilizados como entrada nos modelos, e integrados com as variáveis micrometeorológicas. Os modelos foram comparados com o GPP medido pela técnica Eddy Covariance (GPP_EC). Em geral, todos os modelos subestimaram o GPP_EC, principalmente na estação seca, com exceção do modelo MODIS que superestimou em ambas as estações, com destaque para estação chuvosa, em cerca de 394%. Os resultados indicaram que o modelo TG estimado utilizando dados do Landsat 8, apresentou o melhor desempenho para a área de estudo (floresta tropical sazonalmente seca). O segundo melhor desempenho foi dos modelos LUE, também estimados a partir do Landsat 8, quando se considerou a variabilidade na eficiência do uso da luz. Portanto, a validação e comparação de modelos realizada neste estudo fornecerá informações valiosas para o desenvolvimento de futuros modelos de estimativa da produção primária bruta, visto a necessidade de calibração dos modelos utilizando dados observados, para reduzir as incertezas decorrentes dos parâmetros utilizados.

Nos últimos anos, a expansão das tecnologias de energia renovável tem sido notável em escala global. A energia eólica, em especial, tem desempenhado um papel crucial na busca pela descarbonização da matriz energética. No entanto, é importante reconhecer que a construção e operação de parques eólicos exercem impactos significativos no meio ambiente e no clima local, alterando as propriedades da superfície terrestre e perturbando as interações entre a superfície e a atmosfera. Este estudo se dedicou a investigar os efeitos desse crescimento e da instalação de parques eólicos sobre a temperatura da superfície terrestre (LST) e na vegetação do bioma Caatinga do Rio Grande do Norte (RN), uma região particularmente vulnerável às mudanças climáticas. Foram utilizados dados de geolocalização das torres eólicas localizadas no RN, fornecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). As torres foram agrupadas em 34 clusters pelo método de DBSCAN. Os dados de LST e Vegetação foram obtidos do sensor MODIS, a bordo dos satélites Aqua e Terra, ao longo do período de 2004 a 2023, para LST e 2022 para vegetação, utilizando-se medidas diurnas e noturnas. Esses dados foram comparados com valores de referência extraídos da Floresta Nacional do Açu. Os resultados apontaram para uma tendência de aquecimento noturno e uma diminuição dos valores do Índice de Vegetação Melhorado (EVI) ao longo dos anos. Estas análises oferecem uma compreensão mais abrangente dos impactos ambientais associados aos parques eólicos, considerando o contexto específico da Caatinga e suas interações com as mudanças climáticas.

O fenômeno das mudanças climáticas intensificou o interesse global nos impactos do aquecimento global em diversos setores, incluindo a pesca artesanal, especialmente em regiões vulneráveis como o distrito de Pecém, no município de São Gonçalo do Amarante, Ceará. As alterações climáticas, em particular a elevação das temperaturas globais e as mudanças nos padrões de precipitação, afetam diretamente a produtividade pesqueira. A análise dessas variáveis no contexto específico da pesca artesanal em áreas costeiras é essencial. Este estudo tem como objetivo explorar a relação entre variáveis meteorológicas e a atividade pesqueira em Pecém, utilizando séries de dados de precipitação, temperatura da superfície do mar e velocidade do vento dos anos de 2019 a 2022. Esses dados foram obtidos de fontes confiáveis como a Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (Funceme), o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e a reanálise do ERA-Interim. Além disso, dados específicos da atividade pesqueira foram fornecidos pelo Projeto de Monitoramento do Desembarque Pesqueiro (PMDP) e pelo Projeto de Espacialização da Pesca (PEP), ambos coordenados pela Petrobras. A análise estatística incluiu métodos de estatística descritiva, cálculos de captura por unidade de esforço (CPUE), correlações simples e cruzadas, diagramas de Taylor, cálculos de viés, erro quadrático médio (RMSE) e o teste de Wilcoxon. Um dos principais achados deste estudo foi a observação de uma relação inversa entre CPUE e atividade pesqueira, com médias mensais de CPUE mais altas registradas entre novembro e março e médias mais baixas entre abril e outubro. Esse padrão sugere que as condições meteorológicas influenciam diretamente a eficiência da pesca em diferentes épocas do ano. A forte correlação entre os dados de precipitação obtidos pela reanálise do ERA-Interim e os dados observados pela Funceme validou o uso desses dados de reanálise no estudo. Os cálculos de viés e RMSE, juntamente com o diagrama de Taylor, corroboraram a adequação dos dados de reanálise. Ao mesmo tempo, o teste de Wilcoxon indicou um p-valor superior a 5%, não rejeitando a hipótese nula e confirmando a validade dos dados utilizados. Observou-se a influência das variáveis meteorológicas na produção total e na CPUE. A temperatura da superfície do mar apresentou a maior correlação negativa, especialmente com uma defasagem de quatro meses em relação à produção total. Esse achado é particularmente relevante para espécies como o camurim, que mostrou maior sensibilidade às mudanças na temperatura da superfície do mar, evidenciando uma relação prejudicial entre a atividade pesqueira e a CPUE, com uma defasagem de quatro meses. Em resumo, este estudo destaca a importância das variáveis meteorológicas na pesca artesanal em Pecém, apontando para a necessidade de políticas adaptativas que considerem essas variáveis na gestão pesqueira. O uso de dados meteorológicos robustos, como os provenientes do ERA-Interim, combinados com métodos estatísticos rigorosos, pode fornecer insights valiosos para a sustentabilidade e eficiência da pesca em regiões vulneráveis aos impactos das mudanças climáticas.

 O aumento significativo na demanda de energia e consequente aumento da emissão de gases de efeito estufa fez com que fontes de energia limpa passassem a ser mais exploradas em todo o Globo. No Brasil, em especial, observou-se o desenvolvimento das energias eólica e solar, principalmente, na região do Nordeste do Brasil (NEB). Dessa forma, o objetivo geral desta pesquisa foi combinar multimodelos (ensembles) de alta resolução pertencentes ao projeto CORDEX a partir de técnicas de Médias Aritmética, Combinação Convexa, Regressão por Componentes Principais e Machine Learning a fim de diminuir incertezas e projetar com mais precisão a velocidade do vento e a densidade de potência eólica para áreas do NEB sob dois cenários climáticos para um futuro próximo (2041-2060) e distante (2080-2099). A tese está organizada no formato de artigos. No primeiro artigo, avaliou-se como a velocidade do vento se relacionava com outras variáveis climáticas. Para tanto, utilizou-se a Análise de Componentes Principais (ACP) para correlacionar a velocidade do vento com a temperatura do ar, a umidade relativa do ar e a precipitação a partir do Modelo Climático Regional (MCR) RegCM4.7_HadGEM2-ES para o Rio Grande do Norte, no passado recente de 1986 a 2005. Como resultado, a CP1 apresentou 75,74% da variabilidade dos dados e autovalor acima de 1, representando alta intensidade da velocidade do vento, temperatura elevada, baixa umidade relativa do ar e precipitação durante os meses entre agosto e dezembro. A velocidade do vento teve forte correlação negativa com a precipitação e umidade relativa do ar, -0,91 e -0,94, respectivamente. No segundo artigo, foi calculada a densidade de potência eólica para áreas do NEB no passado recente de 1986 a 2005. Diante disso, primeiramente, validou-se a reanálise ECMWF-ERA5 com os dados observados do Xavier. A partir da análise dos resultados obteve-se coeficiente de correlação de Pearson moderado, entre 0,4 a 0,7, e bias entre -1m/s e 1m/s (exceto para o inverno austral) em todo o NEB. Em seguida, os MCR RegCM4.7, RCA4 e Remo2009 foram validados com a reanálise, e observou-se valores de superestimação acima de 1m/s em diversas áreas do NEB no período seco (julho a dezembro). Devido a alta variabilidade climática do NEB e sua grande extensão territorial, além da alta resolução dos MCR, foram escolhidas quatro áreas para estudo. Baseando-se na quantidade de parques eólicos e nos diferentes aspectos climáticos, foram escolhidas: o norte do Ceará (NCE), o norte do Rio Grande do Norte (N-RN), o Planalto da Borborema (Borborema) e o centro da Bahia (C-BA). Dessa forma, os MCR foram validados de forma individual em comparação à reanálise para cada área citada anteriormente. Os MCR com melhores índices estatísticos em cada área foram escolhidos para realizar o cálculo da densidade de potência eólica. O N-RN e o N-CE foram as áreas que apresentaram maior densidade de potência eólica no passado recente. Por fim, no terceiro artigo, foram aplicadas técnicas robustas para o conjunto de multimodelos (ensembles) baseando-se na média aritmética (técnica não robusta, porém largamente usada na literatura), combinação convexa, Regressão por Componentes Principais (sigla no Inglês, PCR) e Machine Learning, para as mesmas áreas escolhidas no artigo anterior e mesmo período (passado recente). As técnicas de média aritmética e combinação convexa apresentaram alta subestimação da velocidade do vento para o primeiro semestre, entre 1,5 a 2m/s (exceto a área da C-BA) e alta superestimação para o segundo semestre, com valores entre 1,5 a 2m/s, em todas as áreas do NEB. As demais técnicas conseguiram representar bem (medianas próximas – valores inferiores a 0,5m/s) a reanálise ECMWF-ERA5 em todas as áreas estudadas no NEB. A partir da análise do Diagrama de Taylor e dos índices estatísticos de concordância de Willmott e a razão dos desvio-padrão, a técnica que melhor representou a reanálise em todas as áreas de estudo do NEB, foi a PCR. Assim, a partir dessa técnica foi realizada o cálculo da densidade de potência eólica, tanto para o passado recente como para o futuro próximo e futuro distante, mediantes os RCP 2.6 e 8.5. Observou-se um decréscimo na densidade de potência eólica para todas as áreas quando comparados futuros com passado recente, com o decréscimo máximo de 3,86% no N-RN para o futuro distante via RCP8.5. Considerou-se portanto, que há uma estabilidade nos valores da densidade de potência eólica para o futuro próximo e distante. Portanto, a área do N-RN apresentou a maior densidade de potência eólica do NEB, seguido do N-CE, Borborema e C-BA, tanto para o passado recente quanto para os futuros próximo e distante.

A ocorrência de eventos climáticos extremos de precipitação normalmente ocasiona enormes prejuízos econômicos e sociais, especialmente em localidades vulneráveis e com medidas de adaptação ainda incipientes, como é o caso do Brasil. Apesar desses fatores e de constatar que os eventos extremos estão se tornando mais frequentes, intensos e duradouros poucos estudos tem investigado esta temática no Brasil, e os existentes dificilmente avaliaram as projeções climáticas. É nesta perspectiva que o presente estudo surge, apresentando como objetivo principal avaliar o desempenho da simulação dos eventos climáticos extremos de chuva e suas projeções para o Brasil com o conjunto de modelos do Coupled Model Intercomparison Project (CMIP). Dentro deste escopo, vários modelos de circulação geral oriundos das diversas gerações do CMIP foram utilizados. Com os dados diários de alguns desses modelos, inicialmente investigou-se o número de dias secos (DD – precipitação inferior a 1 mm) e com chuvas intensas (HRD – precipitação acima do percentil 99th) sobre a região Nordeste do Brasil no período histórico (1981-2005) e projetou como esses extremos climáticos poderiam se comportar no futuro próximo (2016-2040) e distante (2076-2100) sob três cenários climáticos distintos (SSP2-4.5, SSP3-7.0 e SSP5-8.5). Os resultados indicaram que quatro (três) modelos apresentaram desempenho superior na reprodução dos dias secos (chuvas intensas), sendo comum em ambos os extremos o modelo EC-EARTH3. Assim, a capacidade dos modelos do CMIP6 para o NEB varia de acordo com as condições climáticas extremas de precipitação analisadas. Para o clima futuro (próximo e distante), os resultados mostraram que os dias secos deverão aumentar em todo o NEB, especialmente durante DJF e o MAM, e mais pronunciadamente na costa leste, com projeções que estas condições sejam mais severas no cenário SSP5-8.5. O número de dias secos poderá aumentar até 15%. Com relação aos HRD, embora os resultados sugiram que esta condição será mais frequente no futuro (o aumento pode exceder 140%), as projeções mostraram que, nos cenários de SSP2-4.5 e SSP3-7.0, o número de dias com chuvas intensas poderá ser mais elevado do que no cenário mais pessimista (SSP5-8.5). Em suma, esta parte inicial do estudo mostrou que ou irá chover demais num curto espaço de tempo ou a escassez hídrica será mais duradoura no futuro no NEB. Além disso, também foi constatado que aparentemente a evolução dos modelos do CMIP não melhorou a representação dos extremos climáticos sobre o NEB. Para investigar esse aspecto em mais detalhes, este ponto foi abordado na segunda parte do estudo, expandindo a análise para todo o Brasil, analisando uma maior quantidade de índices climáticos extremos - dessa vez sendo os sugeridos pelo Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI) - e utilizando modelos de todas as gerações do CMIP. Neste caso, foram calculados 8 índices climáticos extremos de precipitação para o período 1981-2005 e foram avaliadas as projeções para o futuro médio (2046-2065) e distante (2081-2100) considerando o cenário mais pessimista de cada geração de modelos do CMIP (SRES A2, RCP8-5 e SSP5-8.5). Para tanto, 4 métricas estatística foram utilizadas: enviesamento percentual (PBIAS), razão da raiz quadrática média pelo desvio padrão da observação (RSR), índice refinado de concordância (dr) e coeficiente de correlação de Pearson (CORR). Além disso, foi aplicado a métrica da classificação de modelos (Mr rank) para sintetizar se a evolução dos modelos do CMIP resultou em melhor simulação dos extremos climáticos. Os resultados revelaram que o CDD foi o índice de precipitação mais difícil de ser simulado, enquanto os melhores foram PRCPTOT e R20mm. O desempenho do modelo mostrou que a geração de modelos do CMIP3 tem melhor habilidade sobre o Nordeste do Brasil, o CMIP5 para o Centro-Oeste, e o CMIP6 para as regiões Norte, Sudeste e Sul. Portanto, pelo menos para o Brasil, a evolução dos ESMs do CMIP não refletiu uma melhoria substancial na representação dos extremos climáticos de precipitação em todas as regiões brasileiras. Além disso, todos os modelos das gerações do CMIP apresentaram dificuldade em simular as tendências observadas. Isso evidencia que ainda são necessárias melhorias nos modelos do CMIP. Apesar do relativo baixo desempenho no clima histórico, as projeções climáticas indicaram sinal de consenso entre a maioria dos extremos climáticos de precipitação e as gerações do CMIP, o que aumenta sua confiabilidade. Em geral, os eventos extremos de precipitação são projetados para serem mais severos, frequentes e duradouros em todas as regiões brasileiras, com as mudanças mais pronunciadas sendo esperadas nas chuvas fortes e secas severas na porção centro-norte do Brasil e no setor sul.

Nos últimos anos, a modelagem regional mostra-se como uma das mais poderosas ferramentas para as ciências climáticas, desde o campo operacional até as projeções climáticas futuras, os modelos têm um papel fundamental. Este trabalho tem como objetivo avaliar qual dos esquemas de radiação presentes no Regional Climate Model 4 (RegCM4.7) apresenta uma melhor capacidade em representar o saldo de radiação (Rn), calor latente (E) e calor sensível (H) na Caatinga. O estudo compreende os anos de 2014 e 2015, contando com duas simulações numéricas, uma utilizando o Rapid Radiation Transfer Model (RRTM) como modelo de transferência radiativa e a segunda utilizando o Community Climate Model 3 (CCM3) como parametrização. Para validar os experimentos, foram utilizados três conjuntos de dados obtidos por meio de uma torre micrometeorológica equipada com sistema de eddy covariance (EC) localizada na Estação Ecológica do Seridó (ESEC-Seridó), em Serra Negra do Norte/RN, região de Caatinga preservada. A avaliação dos resultados ocorreu por meio da avaliação dos erros, utilizando o BIAS, a raiz do erro quadrado médio (RMSE), o coeficiente de concordância de Willmott (d) e a correlação (r). Foi possível verificar que o modelo é capaz de representar bem o ciclo diário do Rn, além dos valores médios, subestimando os valores mínimos e superestimando o valores máximos. Os resultados mostram que o RegCM4 é capaz de representar bem o ciclo diário do Rn quando se analisa toda a série de dados, porém existem deficiências para as análises sazonais, especialmente nas estações de transição úmido-seco e seco-úmido. 

Ao avaliar-se o RMSE foi possível encontrar os valores de 160,11 W/m² para o EXP_RRTM e 158,16 W/m² para o EXP_CCM3, os valores de BIAS também apresentaram resultados semelhantes, o d foi de 0,89 para ambas as simulações, indicando uma similaridade forte entre os dados simulados e observados. Em suma, as simulações não trazem diferenças significativas entre elas, indicando que ambas parametrizações são satisfatórias para a região.

Este trabalho trata-se de uma pesquisa sobre os possíveis impactos das mudanças climáticas na energia eólica, tendo como objetivo geral analisar o potencial impacto das mudanças climáticas nos recursos de energia eólica na América do Sul, quantificando a densidade de energia eólica (derivadas de dados de velocidade do vento próximo à superfície) a partir das projeções futuras do CMIP6, obtendo o quão diferente do passado-presente são os cenários futuros para a produção desse tipo de energia. A pesquisa será realizada utilizando os dados do Projeto de Intercomparação do Modelo Climático (CMIP6) de vento diários e mensais em superfície, nos quais serão utilizados, e obtidos do site do “Earth System Grid Federation (ESGF)” para 5 Modelos de Circulação Geral da Atmosfera (MCGA) com resoluções horizontais superiores a 1,25 ° em latitude e longitude e com dados para os cenários climáticos futuros, SSP2-4.5 e SSP5-8.5, todas as grades de dados de vento dos modelos serão remapeadas para uma grade comum seguindo uma interpolação bilinear ponderada por área. A validação dos dados será feita utilizando a reanálise ERA5 do ECMWF (C3S). As condições de mudanças no vento e de densidade de energia serão avaliadas através da análise das diferenças entre a linha de base (1995–2014) e os períodos futuros (2046-2065 e 2081-2100), essas análises serão também realizadas sazonalmente. Os resultados mostram que há uma grande densidade eólica para 3 das 6 regiões estudadas da América do Sul, tanto no cenário otimista, como no pessimista.

As mudanças climáticas são uma das principais ameaças ambientais e socioeconômicas do século XXI e é esperado que seus impactos se intensifiquem com o decorrer dos anos. Nesse contexto, a educação possui um papel fundamental para o enfrentamento das mudanças climáticas, contribuindo para o engajamento social e para o sucesso da implementação de políticas públicas sobre essa temática. O presente trabalho aborda o estudo das mudanças climáticas, direcionando o tema para uma proposta de ensino com ilustrações. O objetivo do trabalho é propor a elaboração e validação de uma sequência didática amparada na teoria da aprendizagem significativa para a inserção da questão sócio científica na geração do conhecimento crítico sobre as mudanças climáticas na educação básica. O trabalho consta da elaboração de uma cartilha ilustrada que foi validada por especialistas em mudanças climáticas a partir do método Delphi. Após o processo de validação, a cartilha foi aplicada a alunos do 7º ano do Ensino Fundamental da escola estadual Cosme Ferreira Marques em Santa Cruz/RN. Questionários foram utilizados com o intuito de identificar as concepções prévias dos alunos sobre mudanças climáticas. Posteriormente, a cartilha foi aplicada segundo uma sequência didática específica e uma nova rodada de questionários foi aplicada para avaliar o conhecimento adquirido. Diante da sequência de atividades desenvolvidas, com o intuito de avaliar o produto educacional, a partir da apresentação da cartilha, foi possível identificar que os discentes se envolveram ativamente com a temática abordada, sentiram-se mais motivados com a proposta exposta no produto educacional, o que aumenta a probabilidade de aprendizagem; sendo a cartilha, utilizada como material de apoio, eficiente ferramenta quando o assunto abordado trata das mudanças climáticas.

Este estudo visa analisar a variabilidade espacial da precipitação na Bacia Hidrográfica
Piancó-Piranhas-Açú (BHPPA) por meio de metodologias fundamentadas em Geoestatística. No decorrer do trabalho foram apresentadas concepções teórico-
conceituais sobre extremos climáticos de precipitação, possíveis impactos ambientais, e socioeconômicos. Além disso, discutiu-se etapas de como o papel da Geoestatística no
estudo da variabilidade espacial da precipitação, captando o grau de continuidade espacial
da precipitação acumulada anual. Entre as metodologias disponíveis, utilizou-se a Krigagem Ordinária e Indicatriz, que são duas técnicas de interpolação Geoestatística amplamente utilizadas para a interpolação espacial. Com a Krigagem Ordinária mapeou-
se a variabilidade espacial da precipitação anual, e com a Krigagem Indicatriz mapeou-
se a variabilidade espacial do risco de eventos extremos de precipitação na BHPPA, através dos percentis. Por fim, verificou-se que o quadrimestre mais chuvoso com a distribuição mais regular correspondeu de janeiro a abril, com o pico em março, os meses pouco chuvosos abrangeu maio, junho e julho, e os meses mais secos foi de agosto a novembro. Além disso, também se verificou que as áreas mais secas estão ao Norte da bacia hidrográfica, no Rio Grande do Norte juntamente com o extremo a leste do Seridó Paraibano, ao avançar no sentido Oeste, na região central se encontra acúmulos de precipitação intermediárias, e por fim, no final do sentido Oeste estão os maiores acúmulos de precipitação.

O Último Máximo Glacial (UMG) ocorreu há cerca de 21 mil anos antes do presente (21 Ka AP), período marcado pela diminuição da temperatura do ar e nível médio do mar, assim como o aumento de superfícies cobertas por gelo continental e marinho, obtidos mediante registros proxy e em reconstruções paleoclimáticas, sendo ocasionado de modo natural pela mudança nos parâmetros orbitais conhecidos como Ciclos de Milankovitch. O emprego de Modelo de Circulação Global Atmosférico-Oceânico (MCGAO) como o Simplified Parametrization, primitivE Equation Dynamics e o Hybrid Coordinate Ocean Model (SPEEDY/HYCOM) pode simular as condições climáticas e o padrão de circulação atmosférica do UMG. O objetivo deste estudo é avaliar as características físicas e dinâmicas das condições atmosféricas do período do UMG no Hemisfério Sul mediante simulações com MCGAO, distinguindo o comportamento climático das variáveis meteorológicas e dos sistemas transientes do período Pré-Industrial (PI).

Para tanto, foi realizada uma simulação de 1.500 anos com o modelo acoplado SPEEDY/HYCOM juntamente com o Antarctic and Greenland Ice Sheet Model (AGISM) para melhor representar o aporta de água de fusão das camadas de gelo para o oceano, com base nos dados de insolação, parâmetros orbitais e concentração de Gases de Efeito Estufa (GEE), ajustadas para valores de 21 Ka AP. Já o experimento PI é feito a partir de um clima de controle com início no ano 1870 e finalizado em 2000, em que a concentração atmosférica de CO₂ é replicada com um aumento de 1% por ano a partir do ano 1950. Os resultados preliminares mostraram condições de temperatura do ar em superfície mais fria em todas as estações do ano para o UMG, especialmente no inverno, com valores próximos de -70°C. Numa comparação mais objetiva entre as estações de verão e inverno de ambos períodos, foi detectado que parte do Oceano Pacífico Central e Leste era mais quente no UMG, principalmente no verão. Sobre o regime de precipitação, de modo geral, a média sazonal no PI apresentou maior volume em todas as estações, sobretudo no inverno em latitudes tropicais, com destaque para o setor nordeste da América do Sul e região oceânica ao norte da Austrália. Outro aspecto refere-se ao menor volume de chuvas em latitudes médias e altas durante o UMG em todas as estações, onde na Antártica ocorre até 1 mm/dia, enquanto no período PI os valores podem chegar à 2 mm/dia em partes da costa do continente gelado.

Quantificar a mudança no regime hidrológico e sua vulnerabilidade desempenham um papel crucial na definição e implementação de uma gestão sustentável para a água em um ambiente em mudança. Associado com a discrepância cada vez maior entre oferta e demanda dos recursos hídricos torna-se imprescindível conhecer as alterações no regime de vazões modificadas pela mudança do clima. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da mudança climática no regime de vazões das bacias do Rio Piracicaba e Alto Rio São Francisco. Para isso, foi considerada parte das incertezas das projeções hidroclimáticas, a partir de simulações hidrológicas utilizando dois modelos hidrológicos, o SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) e o HYMOD (Conceptual Hydrological Model). Esses modelos foram forçados com os dados climáticos regionalizados (~ 25 km) dos modelos MIROC e CANESM, que integram os Modelos de Circulação Global do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), para dois cenários de emissão de gases de efeito estufa (RCP 4.5 e RCP 8.5) no futuro próximo (2021-2046).  As projeções para o regime de vazões de ambas as bacias hidrográficas no clima futuro apontam, com um menor grau de incerteza, um considerável aumento nas vazões médias de longo período, seguido de um aumento nas vazões máximas extremas. Tal quadro hidroclimático futuro indica a necessidade de uma maior atenção à segurança dos reservatórios destas bacias, bem como medidas para o enfrentamento de possíveis inundações.  Com respeito à disponibilidade hídrica, para a bacia do Alto rio São Francisco, a vazão mínima (Q_95%), seguiu a tendência de aumento das projeções da vazão média de longo período e as vazões máximas. Por outro lado, essa projeção não se confirmou por total para a bacia do rio Piracicaba, onde a projeção da vazão mínima (Q_95%) poderá ser menor do que a vazão mínima média observada no clima recente.

O ozônio (O₃) é muito importante para o planeta, pois ele é um gás natural que filtra a radiação ultravioleta do Sol e assim reduz os efeitos nocivos da radiação ultravioleta do tipo B (UV-B) que chegam na Terra, ele age como um escudo protetor e por isso a importância de estudar o O₃ estratosférico.  O estudo tem como objetivo identificar os modos de variabilidade sazonal e interanual do ozônio em Natal, usando dados de perfil vertical do ozônio em razão de mistura da estação da rede SHADOZ e dados observados do ERA5 para 2 anos de dados (1998-2018) para altura de 29 km. Com o cálculo das climatologias e da análise de ondeletas e comparando as anomalias de ozônio com os índices climáticos e descobrir como as variabilidades se comportam. Foi possível observar que na série mensal 1998-2018 para as alturas de 0 a 30 km do SHADOZ, existe picos com maiores intensidades de O₃ na faixa de 27 a 30. A climatologia para essas mesmas alturas mostra que as maiores concentrações foram ente fevereiro e abril e as menores entre maio e julho com desvio padrão alto entre 25 e 30 km. O perfil de anomalia mostra que elas aumentam é diminuem a cada dois anos, com alguns anos mais fortes. A tendencia do O₃ do SHADOZ e ERA se mantiveram na série estudada em 29km, com baixa variabilidade ao longo do tempo e foi observado nas diferenças relativas mensais que o SHADOZ em relação ao ERA 5 R² alto (0.80), com um RMSE de 6%, subestimação do ERA5 em relação ao SHADOZ (1.69% ± 13.7%) e MABE com valore de 7.42% ± 13.7%. Observou-se que no diagrama de Hovmöller a evolução mensal e anual do O₃ do ERA5 para os anos de 1979 a 2018 em 29km, onde de julho a novembro acontecem os máximos de ozônio, com destaca que para 85/86, 95 e 2015 e os mínimos de março a junho, com maior intensidade entre os anos de 2009 e 2011. Identificou-se uma variabilidade sazonal com valores mais altos nos meses de agosto, setembro e outubro. A climatologia do SHADOZ e ERA5 (98/18) em 29km e ERA5 de 1979 a 2018, mostrou que as três séries tiveram seus máximos entre os meses de fevereiro e março e setembro e outubro e os mínimos entre maio e julho, com um ciclo semianual definido. As ondeletas e comparação das anomalias de O₃ com os índices climáticos para o SHADOZ e ERA5 em 29km mostrou que a oscilação quase bienal tem maior influência no O₃, ENOS E Fluxo solar não influenciam no O₃ em Natal.

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.

A agricultura é um ramo das atividades humana que depende das condições climáticas e que, apesar dos avanços na tecnologia agrícola, essa produção é em grande parte dependente do tempo e do clima. Conhecer os padrões de precipitação em regiões marcadas por agricultura de sequeiro é de fundamental importância para o gerenciamento da produção agrícola e a gestão dos recursos hídricos. Dentre as variáveis que caracterizam a precipitação, aparece o período seco agrícola, definidos como períodos secos dentro da estação chuvosa. Considerando a influência que os períodos secos agrícola exercem nas atividades agrícolas e os potenciais benefícios que os estudos desse evento possam trazer para a região do Semiárido Brasileiro este trabAs variações climáticas influenciam diretamente na economia de uma região. Este cenário no semiárido brasileiro pode ser ainda mais impactante, afetando consideravelmente a agricultura e os recursos hídricos.  Assim, o objetivo geral deste estudo foi analisar possíveis mudanças climáticas existente para quatro sub-regiões do Semiárido Brasileiro utilizando a técnica estatística de análise de variância multivariada (MANOVA, Multivariate Analysis of Variance), verificar possíveis tendências, crescentes ou decrescentes, através do teste de Mann-Kendall, ao nível de significância de 5%, analisar a frequência de “período seco agrícola”, e fazer uma comparação em relação a qualidade dos ajustes de duas distribuições, a Poisson Inflada de Zeros – ZIP e a Binomial Negativa Inflada de Zeros – ZINB através de dois critérios, AIC e BIC. Foram utilizados dados diários de precipitação, temperatura mínima e máxima, umidade e insolação do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) de 72 estações localizadas no Semiárido brasileiro no período de 1962-2019. Os resultados indicaram mudanças significativas (p-valor < 0,05) em todas as variáveis. Em média, os valores de precipitação e umidade entre os períodos (1962–1990 e 1991–2019) diminuíram, enquanto os valores de temperaturas máximas, mínimas e insolação aumentaram. Os resultados da análise de tendências indicaram uma tendência decrescente para a precipitação em todas as regiões durante o período 1962-2019. Observou-se uma tendência de aumento da temperatura máxima para quase todas as regiões, exceto a região R2 e diminuição da temperatura mínima em todas as regiões. A insolação teve uma variação diferente por região, R1 e R4 apresentaram insolação crescente enquanto R2 e R3 diminuíram. Na comparação dos ajustes dos dois modelos, segundo os critérios AIC e BIC, o modelo de Poisson Inflada de Zeros (ZIP) teve o melhor ajuste aos dados. Os resultados deste estudo permitem a avaliação da possível mudança climática sobre a região do Semiárido brasileiro entre os dois períodos analisados, contribuindo também, em estudos futuros sobre a vulnerabilidade dessa região, bem como na elaboração de tomadas de decisão com foco em mitigar os efeitos dessas mudanças climáticas. Espera-se que seja possível prever a ocorrência do período seco agrícola para o semiárido Brasileiro e dessa forma poder diminuir os impactos desse fenômeno na produtividade agrícola.alho tem como objetivo a previsão meteorológica e agrometeorológica para a ocorrência desse fenômeno. Serão utilizados os dados disponibilizados pela Global Precipitation Climatology Centre [WINDOWS-1252?]– GPCC, e pelo Sistema de Gestão da Informação e do Conhecimento do Semiárido Brasileiro [WINDOWS-1252?]– SIGSAB. Dessa forma será utilizado o software R para aplicar uma estatística descritiva por meio de tabelas e gráficos no período de 1979 a 2014.  Na análise dos dados muitas vezes encontramos dados de contagem onde a quantidade de zeros excede aquela esperada por uma determinada distribuição tal que não é possível fazer uso dos modelos de regressão usuais. Além disso, o excesso de zeros pode fazer com que exista sobredispersão nos dados. Sendo assim, neste trabalho serão utilizados modelos inflacionados de zero na análise, onde a variável resposta utilizada será a precipitação diária e as covariáveis associadas serão temperatura, umidade e vento. Serão utilizados os modelos de Poisson e o modelo Binomial Negativo Inflacionado de Zeros.Espera-se que seja possível prever a ocorrência do período seco agrícola para o semiárido Brasileiro e dessa forma poder diminuir os impactos desse fenômeno na produtividade agrícola.

Simulações regionalizadas com o Regional Climate Modeling system versão 4.7 (RegCM4.7) acoplado ao Community Land Model versão 4.5 (CLM4.5) sob os cenários de baixa (RCP2.6) e alta (RCP8.5) emissões que interagem com o Fifth Assessment Report do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC AR5) foram realizadas sobre a América do Sul tropical (AST). Com o objetivo de avaliar o Added Value (AV) da modelagem regional por meio do downscaling dinâmico durante o período histórico (1986–2005), bem como analisar os aspectos regionais simulados pelo modelo em reportar as projeções de mudanças climáticas no futuro distante (2080–2099). Diante disto, esta pesquisa constituiu de três etapas principais: i) inicialmente, o método Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) – entre outras análises – foi usado para avaliar e ranquear General Circulation Models (GCM) integrantes do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) ao reproduzir variáveis de superfície sobre sub-regiões da AST (SAMZ, ENEB, MATOPIBA); ii) além de demonstrarmos uma metodologia de seleção que evita os modelos de entrada menos realísticos, após a seleção do GCM foi realizado o downscaling dinâmico sobre o domínio da AST e, consequentemente a validação das simulações; iii) por fim, os extremos climáticos foram avaliados. O clima sobre o domínio de interesse será caracterizado com base nas variáveis de precipitação e temperatura do ar próximo à superfície. O clima médio do período histórico foi confrontado com o conjunto de dados mensais do Climate Research Unit versão ts4.02 (CRU). Por sua vez, o conjunto de dados diários do Climate Prediction Center (CPC) foi utilizado para validar os extremos climáticos. Os resultados da seleção apontam os GCMs HadGEM2-ES e CSIRO-ACESS1.0 (MME, NorESM-ME) como os melhores para representar precipitação (temperatura) sobre sub-regiões da AST. Levando
em consideração as limitações computacionais, apenas o HadGEM-ES foi selecionado para dirigir o RegCM4.7 e gerar as simulações e projeções climáticas necessárias para as etapas seguintes deste estudo. Com relação ao downscaling dinâmico, o RegCM4.7 apresenta AV na representação espacial da precipitação e temperatura sobre a região Nordeste do Brasil e parte da Cordilheira dos Andes, principalmente no inverno. No entanto, não representa adequadamente a precipitação sobre a Bacia Amazônica, principalmente no verão. As projeções do clima médio indicam que a simulação mais refinada do RegCM4.7 melhora os padrões espaciais projetados da simulação de resolução mais grosseira do HadGEM2-ES e até modifica o sinal de precipitação em alguns casos, e.g., no outono. Com relação à temperatura, ambos os modelos projetam aumento com maior magnitude para RCP8.5. Com relação aos extremos climáticos, o RCM projeta mudanças mais significativas nos índices de precipitação e temperatura do que o GCM de condução, indicando maior sensibilidade às mudanças nos extremos. Embora ainda persistam algumas diferenças e vieses, o RegCM4.7 configurado adequadamente é uma ferramenta viável para estudos climáticos.

Um radar dupla-polarização Doppler Banda-S é uma importante ferramenta para a estimativa da precipitação e, consequentemente, para a avaliação dos sistemas meteorológicos atuantes na região de abrangência do radar. Atualmente, temos um radar instalado na cidade de Parnamirim (região metropolitana de Natal), Rio Grande do Norte, no Leste do Nordeste do Brasil, operado Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden). Devido a capacidade do radar em estimar a precipitação em três dimensões e as propriedades físicas dos hidrometeoros, esse trabalho propõe os seguintes objetivos: i) validar as estimativas do radar com pluviômetros automáticos, ii) avaliar as características polarimétricas dos sistemas precipitantes no ano de 2014 e iii) analisar um evento de desastre natural ocorrido na região por meio de dados de radar. A área de estudo é centrada na área monitorada pelo radar com uma abrangência de 181 mil km2, que foi dividida em duas sub-regiões para uma análise mais pontual em que foram denominadas como R1 (região Oeste) e R2 (região Leste) foram definidas por apresentarem regimes de precipitação diferentes. Para tanto, utilizou-se dados das variáveis polarimétricas: refletividade horizontal, refletividade diferencial, fase diferencial específica e coeficiente de correlação extraídas das varreduras volumétricas do radar e dados de 4 postos pluviométricos provenientes do Cemaden e do INMET que estão distribuídos no estado do Rio Grande do Norte. Os dados foram utilizados em análises estatísticas por meio de aplicação de técnicas e cálculos de erros estatísticos e análises exploratórias com geração de campos representativos como, por exemplo, histogramas de frequência e perfis médios verticais. A validação dos dados do radar mostrou habilidade do instrumento ao estimar a precipitação diária das regiões, apresentando um BIAS médio de aproximadamente -5 mm/dia e correlação média de 0.74. O radar apresentou elevada sensibilidade nas fases quente e mista dos sistemas precipitantes com diferentes alturas de topo de 20 dBZ, além de mostrar que as duas regiões estudadas possuem assinaturas microfísicas completamente diferentes, sendo a R1 marcada por convecção intensa e profunda, com sistemas chegando a altura de 15 km com topo de 20 dBZ e a R2 marcada por precipitação estratiforme. Esse estudo é o primeiro a utilizar dados de radar polarimétrico para apresentar as diferenças microfísicas dos sistemas no Nordeste do Brasil, portanto representa uma contribuição significativa na literatura.

Ao longo dos anos, a variabilidade climática na região Nordeste do Brasil (NEB) vêm tornando mais frequentes as ocorrências de eventos climáticos extremos, com períodos de excesso e déficit de precipitação, causando grandes impactos na sociedade e sendo um dos fatores que potencializa os registros de Desastres Naturais.  As estiagens e secas, enxurradas e inundações vêm ocasionando grandes prejuízos para a população. O objetivo deste estudo foi analisar as ocorrências de desastres naturais no Nordeste Brasileiro, identificando os potenciais fatores meteorológicos, sociais, sanitários e ambientais associados, além de estimar as respectivas probabilidades de risco aos eventos registrados. O primeiro artigo visou identificar a distribuição espaço temporal dos registros de desastres naturais no período de 1991 a 2013, caracterizando as ocorrências dos desastres nas mesorregiões a partir dos aspectos meteorológicos e sociosanitários. Utilizou-se da metodologia Grade of Membership baseada na lógica fuzzy, para se definir os perfis na região. No segundo artigo utilizaram-se os Modelos Aditivos Generalizados de Posição, Escala e Forma, a fim estimar a relação entre os eventos de desastres naturais frente às condições de extremos climáticos, condições sociosanitárias e populacionais, considerando-se os eventos de maior frequência para a Região, como as estiagens/secas, enxurradas e inundações. Por fim, o terceiro artigo culminou com um estudo de caso com o intuito de analisar as condições atmosféricas associadas ao evento de precipitação intensa ocasionada por um Distúrbio Ondulatório de Leste (DOL), bem como as condições ambientais relacionadas ao movimento de massa ocorrido entre os dias 14 e 15 de junho de 2014, no bairro de Mãe Luiza, Natal/RN. Os resultados do artigo 1 apontaram para a caracterização de três perfis com características distintas. O Perfil 1 apresentou mesorregiões favoráveis aos indicadores de excesso de precipitação, com eventos de enxurradas e seca, além de melhores condições sociosanitárias e maior percentual de urbanização, localizando-se na parte leste do Nordeste do Brasil. O Perfil 2 agregou as unidades que são desfavorecidas pelo regime de chuva, maiores ocorrências de seca, condições moderadas para os aspectos sociais, sanitárias e de urbanização, abrangendo parte das delimitações do Semiárido Brasileiro. O Perfil 3 caracterizou-se por condições propícias aos indicadores de excesso de precipitação, com maior frequência das inundações, de baixa urbanização e desfavorecido de condições sociosanitárias. O artigo 2 revelou a predominância dos desastres de seca no NEB, representando 81,1% dos decretos. Os resultados mostraram que as componentes de excesso de chuva e das condições de clima úmido associam-se positivamente com as enxurradas e inundações e negativamente com a seca. Porém, o CDD contribuiu de forma inversa com as enxurradas e inundações, como seria esperado. Nos aspectos ambientais, os serviços inadequados de saneamento e coleta de lixo contribuíram significativamente com o aumento de desastres de secas e de enxurradas. Para a seca, a precariedade no abastecimento de água também foi um fator de aumento nos desastres de seca. No terceiro artigo, constatou-se, com base na análise das condições geológicas, geomorfológicas, pedologicas, coeficiente de deflúvio, cobertura vegetal e uso e cobertura do solo, uma área expressiva classificada como de alta e muito alta vulnerabilidade aos movimentos de massa que, potencializados pelas precipitações intensas provenientes do DOL, ocasionou o desastre no bairro de Mãe Luiza. O conhecimento acerca do comportamento das ocorrências de desastres naturais ao longo dos anos e suas relações com os fatores sociosanitários e populacionais podem subsidiar na gestão de ações e políticas públicas eficazes para a mitigação aos desastres naturais.

Na região tropical, o bioma Caatinga tem um papel fundamental na manutenção do balanço de energia superficial e de dióxido de carbono (CO2). Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar como os fluxos dos componentes do balanço de energia e das variáveis que representam o balanço de CO2 se comportam no bioma Caatinga, através do uso de dados medidos in situ e com a utilização de um modelo dinâmico regional. Buscou-se avaliar a destreza e habilidade de simulações com o modelo dinâmico Brazilian Developments on the Regional Atmospheric Modelling System (BRAMS) versão 5.3 que esteve acoplado ao módulo de superfície Joint UK Land Environment Simulator (JULES) versão 3.0. Além disso, foi realizada uma avaliação sobre a dinâmica do CO2 através da produtividade primária bruta (GPP). Os dados de GPP foram obtidos do produto de sensoriamento remoto MOD17A2H estimados a partir do sensor orbital Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Os dados observacionais utilizados como parâmetro de validação do modelo BRAMS, foram oriundos de uma campanha experimental que proveu informações sobre a Caatinga, através do método de covariância de vórtices turbulentos (Eddy Covariance). Os resultados mostraram que o modelo BRAMS representou satisfatoriamente o regime de chuvas quando comparado às demais bases de dados. Quanto aos parâmetros medidos de superfície, o modelo BRAMS apresentou melhor habilidade no mês seco para as variáveis temperatura do ar (Tar), umidade relativa do ar (UR), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor no solo (G) e balanço de energia (Rn) e uma habilidade ruim para o fluxo de calor latente (LE). Também foi visto que para o mês seco, com exceção do fluxo LE (correlação r=0,59), as demais variáveis simuladas apresentaram correlação acima de 0,80. No mês chuvoso o Tar, LE e Rn tiveram r>0,90. Além disso, observou-se que o G apresentou o maior desvio e superestimação em relação à observação, mesmo tendo uma alta correlação (r>0,80) nas duas estações. De modo geral, após avaliar a habilidade de simulações com o BRAMS no bioma Caatinga, sugere-se que este modelo pode ser utilizado como ferramenta de estudo para a região. Porém, é necessário que haja melhorias, principalmente em relação à parametrização de Solo-Vegetação-Atmosfera associada ao JULES. A respeito da avaliação do CO2 através da GPP, este estudo mostrou que o produto MOD17A2H representou a variabilidade mensal da GPP na Caatinga com correlação r=0,65 e R2=0,43, no entanto, embora o produto possa descrever o comportamento anual do GPP na Caatinga, são necessárias melhorias para representar com mais qualidade a GPP medida pelo sistema Eddy Covariance.

A análise dos impactos do clima na saúde humana tem sido objeto de preocupação antiga entre estudiosos de diversas áreas do conhecimento. Em anos mais recentes, os investimentos em pesquisa nessa área ganharam força devido à importância científica para sociedade em se buscar uma ampla compreensão da relação entre clima e população. O interesse é ainda maior diante do reconhecimento das oscilações nas condições meteorológicas médias ou na variabilidade climática de longo prazo. Este trabalho se propõe a construir uma tipologia climática para as microrregiões brasileiras e investigar a mortalidade por doenças sensíveis ao clima na população residente nestas regiões homoclimáticas. Para tanto, foi subdividido em dois artigos, o primeiro tratou da tipologia climática das microrregiões brasileiras, e o segundo da associação entre as doenças sensíveis ao clima e a característica climática da região estudada. No primeiro artigo, construiu-se uma classificação climática pela aplicação do Método Grade of Membership (GoM) onde identificou-se áreas homogêneas levando em consideração as variáveis meteorológicas: precipitação, umidade relativa do ar, temperatura máxima e mínima e velocidade do vento, para aplicação do método as variáveis foram categorizadas como baixo, moderado e alto. Os perfis climáticos indicaram a existência de três perfis predominantes distintos, quais sejam: Perfil 1 – microrregiões localizadas entre as regiões Sul e Sudeste do País, categorizado como moderado para todas as variáveis climáticas analisadas. Foi o de maior aderência das microrregiões, tendo representado 27,1%; Perfil 2 – com uma prevalência de 18,2%, destacou a região semiárida do Nordeste brasileiro. Caracterizado por baixa precipitação, temperaturas mistas moderada e alta, velocidade do vento alta e umidade relativa do ar baixa; e o Perfil 3 - com alta precipitação, temperaturas mistas entre baixa e alta, velocidade do vento baixa e alta umidade relativa do ar, cuja predominância é a menor, 14,7%. Encontra-se a região Norte e algumas microrregiões localizadas na região Sul do Brasil, por se tratar da junção de regiões com padrões climáticos diferentes, foi subdividido em P3-Norte e P3-Sul, sendo diferenciado pela temperatura. Os perfis mistos definidos no modelo localizam-se nas zonas de transição de um padrão climático para outro. Dando seguimento ao estudo proposto, o segundo artigo fez uso da tipologia climática criada pela autora, para investigar a relação existente entre as taxas de mortalidade por doenças sensíveis ao clima (doenças do aparelho respiratório, circulatório, e infecciosas e parasitárias) com as características socioeconômicas das microrregiões brasileiras. Essas características basearam-se no indicador da Federação da Indústria do Rio de Janeiro (FIRJAN), o Índice de Desenvolvimento Municipal (IFDM), considerando suas três dimensões: Saúde, Educação e Emprego/Renda. Com aplicação do teste de Kruskal-Wallis e Nemenyi foi possível identificar diferenças entre os perfis quanto às Taxas de Mortalidade e as condições socioeconômicas dos perfis. Num segundo momento, aplicou-se o modelo de regressão logística para estimar as razões de chances e avaliar a associação entre as taxas de mortalidade, com as variáveis climáticas e o IFDM. Constatou-se maior concentração de óbitos nos perfis localizados nas regiões Norte e Nordeste que são caracterizados por baixo a moderado desenvolvimento nas dimensões do IFDM. As doenças do aparelho circulatório são influenciadas por altas temperaturas, baixa precipitação, alta velocidade do vento e umidade relativa do ar. Também verificou-se que microrregiões classificadas com IDFM geral e de Saúde classificado como baixo a regular apresentaram maiores chances de altas taxas de mortalidade por esse grupo de causas. As doenças infecciosas e parasitárias apresentaram maiores chances de ocorrência nas microrregiões temperatura máxima e velocidade do vento categorizadas como alta e baixa umidade relativa do ar. As taxas de mortalidade por doenças do aparelho respiratório apresentaram chances mais elevadas em microrregiões com temperatura máxima caraterizada como baixa, associado à precipitação moderada e em condições socioeconômicas regulares de IDFM geral e saúde. Esse estudo pretende contribuir na visibilidade das questões climáticas e de saúde pública com dados que possibilitem intervenções assertivas de políticas públicas, com vistas à melhoria da qualidade de vida e saúde da população.

O gelo marinho antártico é considerado um integrante fundamental na análise do clima global, devido sua atuação como isolante térmico, reduzindo as trocas de calor entre o oceano e a atmosfera. Além disso, a distribuição de gelo marinho é de suma importância na formação de sistemas atmosféricos transientes, como por exemplo, os ciclones extratropicais, especialmente os que têm sua origem na borda continental da Antártica. Os ciclones extratropicais são alvos de estudo devido ao impacto na condição de tempo das regiões por onde passam, e eficiência no transporte de calor, vapor d’água e momento. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar o comportamento dos ciclones extratropicais do Hemisfério Sul (HS) em relação ao gelo marinho antártico, para o período de 1901 a 2016, por meio de duas simulações no Modelo de Circulação Geral da Atmosfera SPEEDY, em uma das simulação removeremos o gelo marinho antártico e na outra não haverá a remoção do gelo marinho antártico, em uma grade regular de 3,75° x 3,75° e resolução temporal de 24 horas. Os dados utilizados para a análise climática da circulação atmosférica do HS serão os campos de altura geopotencial em níveis atmosféricos de 850 e 500 hPa, temperatura do ar, vento zonal e meridional, e umidade específica e relativa, ambos em superfície e em níveis atmosféricos de 850 e 500 hPa, pressão ao nível médio do mar (PNMM), precipitação convectiva e em larga escala, e temperatura da superfície do mar (TSM). Para análise e detecção dos ciclones extratropicais no HS será utilizado PNMM, altura geopotencial, vento zonal e meridional em níveis atmosférico de 850 e 200 hPa, e zonal e meridional wind-stress. Espera-se que este estudo forneça informações sobre a influência do gelo marinho antártico nos ciclones extratropicais do HS, bem como no comportamento dos modos de variabilidade e demais impactos no clima global, possibilitando subsídios para demais simulações climáticas e estudos correlatos.

A utilização de ferramentas avançadas em modelagem do fluxo de vento com base em Previsão Numérica do Tempo (PNT) é essencial para os projetos eólicos, uma vez que estes métodos buscam conhecer de forma aprofundada o regime e o padrão de vento em uma área de interesse. Uma das técnicas amplamente empregada em modelos de mesoescala é a regionalização dinâmica (dynamical downscaling, em inglês), onde torna possível o aninhamento de grades com a vantagem de simular a atmosfera em alta resolução e sem um custo computacional elevado. Neste trabalho são apresentados resultados de simulação numérica, com o uso do modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting (WRF) utilizando-se o processo de aninhamento (nesting) de três grades de forma a se produzir uma simulação de alta resolução em área de terreno complexo. Foram usados um conjunto de dados observados de velocidade do vento e temperatura do ar para o mês de agosto de 2005, oriundo de uma torre anemométrica (50 metros) situada em Belo Jardim/PE, com o intuito de analisar a eficiência do modelo WRF. As análises foram feitas através de análises estatísticas, calculando-se a raiz do erro quadrático médio, o desvio-padrão e a correlação de Pearson. Os resultados mostram que utilizar diferentes configurações de aninhamento de grades interfere significativamente no desempenho do modelo dinâmico em representar os fenômenos na região de estudo. Em virtude de a região apresentar uma circulação local regida por eventos de mesoescala e de escala sinótica, a grade 01 – maior domínio – demonstrou resultados mais satisfatórios com RMSE em torno de 0,97 m/s (velocidade do vento) para quase todos os horários.

A utilização de fontes renováveis para geração de energia é essencial para o equilíbrio do sistema elétrico brasileiro. A região Nordeste do país apresenta o maior potencial de geração a partir de fontes eólica e solar e, apesar disso, tais fontes ainda são pouco exploradas e correspondem à aproximadamente 7% da energia elétrica gerada no Brasil. Diversos estudos de mapeamento do potencial de geração de energia têm sido realizados para o território brasileiro, mas ainda são incipientes os estudos que avaliam eventuais impactos de mudanças futuras no clima sobre a intensidade dos ventos e irradiância solar incidente à superfície. Ademais, pouco se aborda a importância de estudos climáticos consistentes para a formulação de políticas públicas mais eficazes e como estes podem contribuir com o desenvolvimento regional. Nesse contexto, o objetivo geral deste estudo é aprofundar o conhecimento acerca do comportamento das intensidades de vento e irradiância solar em cenários de mudança futura do clima na região Nordeste do Brasil tendo em vista que esta poderá ser uma valiosa ferramenta para o planejamento energético de médio e longo prazo. Para tal, projeções foram realizadas através do modelo climático regional RegCM4.7.1 e o downscaling dinâmico utilizou como condições atmosféricas os dados do modelo global Hadley Global Environment Model 2—Earth System (HadGEM2-ES). Os experimentos do passado recente serão realizados para o período entre 1995 e 2005. Para projeções de clima futuro, foram utilizados o cenário de emissões RCP8.5, com projeções do período de 2005 a 2015 para o início do século, 2040 a 2050 para o meio do século e 2090 a 2100 para o fim do século. Para validação, os resultados foram comparados aos dados diários e mensais de interpolação produzidos por Xavier et al. (2016) sobre o território brasileiro e a avaliação do desempenho das simulações feito através de medidas de acurácia estatística (MAE – Mean Absolute Error, BIAS, RMSE – Root Mean Squared Error. Com os resultados buscou-se construir uma base de dados cientificamente mais consistente para a região Nordeste e que possa servir de subsídio inicial para tomadores de decisão no planejamento de políticas públicas energéticas mais adequadas, visando o fomento à geração por fontes renováveis.

No cenário climático atual, a necessidade de fornecer projeções sobre a evolução futura do tempo e do clima com precisão, demanda de registros históricos ambientais de longo prazo. O registro histórico dos eventos climáticos no Brasil é relativamente curto, raramente ultrapassando 100 anos de duração, principalmente com relação aos dados provenientes de regiões oceânicas. A escassez de registros dificulta uma melhor compreensão dos padrões de oscilações climáticas existentes. Corais são capazes de registrar informações sobre oceano tropical história além do registro instrumental. Por serem extremamente sensíveis às mudanças nas condições climáticas, o desenvolvimento dos corais é afetado. Em seus esqueletos os corais incorporam δ13C que reflete mudanças no δ13C de CO2 atmosférico; Sr/Ca e δ18O em proporções relativas inversas à temperatura da superfície do mar (TSM), além do isótopo de oxigênio também apresentar correlação proporcional com a salinidade (SSS). A reserva Biológica do Atol das Rocas, no Atlântico Sul, é um santuário ecológico de extrema importância para a conservação da vida marinha, e está localizado numa área de influência de um dos principiais sistemas oceânico-atmosféricos responsáveis pela variabilidade climática do Nordeste do Brasil – a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), e sobre a influência do Gradiente Meridional do Atlântico, e El Niño Oscilação Sul. Informações sobre o comportamento do regime de precipitação e variabilidade na TSM sobre o Atol, são escassas. Aqui um estudo sobre a variabilidade climática no Atol é descrito para o período de 1958-2013, utilizando dados de ERSST v5 – NOAA, e Precipitação (ERA-5/ ECMWF) para o período de 1979-2013, além do Índice Niño Oceânico (ONI em Inglês) e Modo Meridional do Atlântico (AMM em Inglês) (PSL/NOAA). Neste trabalho, uma colônia de coral Siderastrea stellata do Atol das Rocas, foi datada por séries de U-Th, e fornece registros de 55 anos de dados de Sr/Ca, δ18O e δ13C. Variações cíclicas dos dados do coral foram confrontados com os dados instrumentais reconstruídos, e revelam a capacidade da espécie em responder as mudanças ambientais. Um sinal decadal foi observado nas três séries geoquímicas, e refletem principalmente as variações de TSM induzidas pelos modos de variabilidade oceânica e sistemas atmosféricos associados.

O início do Holoceno (IH) é marcado pela transição das condições glaciais/interglaciais com tendência de aquecimento em algumas regiões do planeta registrado em proxy e em reconstruções de temperatura. Modelos climáticos como o SPEEDY/HYCOM podem simular a influência da redução das camadas de gelo polares em função do aumento da temperatura do IH, além de outras forçantes que influenciaram o sistema climático da época. Nesta tese, aborda-se o impacto do pulso extra de água doce para o oceano e sistemas agregados, através de simulações com os Modelos Climáticos Acoplados Oceano-Atmosfera SPEEDY/HYCOM e do SPEEDY/HYCOM/MODF, a partir de um clima de controle chamado de Pré-industrial e um clima referente ao período de Inicio do Holoceno, (~11yrs), no qual há inserção de água doce no Mar do Labrador. Implementou-se também alteração no código do modelo, no qual agregou-se uma nova parametrização referente ao fluxo de água doce. As simulações foram de 1.500 anos para o IH e 200 anos para o PI, sendo o IH com água doce extra. Utilizaram-se métodos estatísticos para análise das respostas do clima em relação à circulação oceânica e atmosférica. Os resultados apontaram, por exemplo, um resfriamento da Temperatura da Superfície do Mar (TSM), no IH, na região do Atlântico Norte, nos meses de JFM, para JJA ocorreu um aquecimento de até 0.7°C, nos demais oceanos a TSM foi superior as do PI, tanto no inverno quanto no verão austral, exceto numa pequena região do Pacífico onde a anomalia foi de até -0.8ºC em JFM. Quanto às condições da temperatura superficial (TS), as simulações apontaram um perfil de aquecimento mais intenso no IH e pode estar relacionado, por exemplo, a variação de insolação em escala orbital. A precipitação e evaporação no IH mostraram uma anomalia positiva de precipitação nas regiões do Mar de Bering, na China, na parte sul da Groelândia e Mar do Labrador. No tocante a evaporação, a diferença entre evaporação e precipitação mostrou baixa variabilidade na faixa equatorial e grande variabilidade em latitudes altas, no IH, tanto no Hemisfério Norte como no Sul, para os meses de JJA.

O Bioma Caatinga é uma das maiores Florestas Tropicais Sazonalmente Secas (STDF, do inglês
Seasonally Dry Tropical Forests) do mundo que ocupa uma área contígua de 844.453 km² e
possui uma vasta biodiversidade endêmica e é conhecido como uma das mais importantes
áreas da vida selvagem do planeta. As STDF estão entre os biomas mais importantes em
termos de fluxos hidrológicos e de carbono locais/globais e sua vulnerabilidade. Assim, o
objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade sazonal e interanual da
evapotranspiração ET e dos controles biofísicos e características (a condutância da superfície -
G s ; fator de desacoplamento - Ω; e o coeficiente de Priestley-Taylor - α) de controle em um
ambiente preservado do Bioma Caatinga durante dois anos de seca na região Nordeste do
Brasil, com um nível de detalhamento ainda não desenvolvido neste bioma. As medições
foram realizadas utilizando o sistema eddy covariance durante o período de 1 de janeiro de
2014 a 31 de dezembro de 2015. Na escala sazonal, os menores valores da ET foram
observados durante a estação seca nos dois aos do experimento (0,3 e 0,2 mm dia -1 ) como
consequência da baixa disponibilidade hídrica e da baixa retenção de água do solo, que
favorecem o fechamento parcial dos estômatos e reduzem os valores do G s (0,22 e 0,13 mm s -
1 ). O contrário ocorre no período mais chuvoso, cujas médias da ET (2,6 e 1,7 mm dia -1 ) e G s
(3,74 e 2,13 mm s -1 ) atingem valores mais elevados. Em relação aos valores anuais, a diferença
dos totais anuais de precipitação observados entre os anos é a causa mais provável das
diferenças observadas nos valores anuais da ET. Em 2014 a ET anual foi 473,3 mm, em 2015
283,4 mm, o que implicou em uma diminuição dos valores de G s , Ω e α. A senescência foliar e
valores extremamente baixos de α durante a estação seca, sugere que as árvores do Bioma
Caatinga apresentem maior resiliência no uso da água e evite o estresse ocasionado pelo
déficit hídrico.

A Leishmaniose Visceral (LV) vem se mostrando um grave problema de saúde pública, e está inclusa na Organização mundial de Saúde como uma das doenças tropicais negligenciadas pelo poder publico. O Brasil é o país da América latina com maior registro de casos, com 90% dos registros oriundos da região Nordeste. A Leishmaniose Visceral tem como fatores favoráveis a sua expansão geográfica condições sociodemográficas da população e a condições climáticas.  Pessoas em situação de risco, tais como, condições precárias de moradia, estão mais vulnerais a doença. Além disso, condições climáticas podem favorecer a proliferação dos vetores responsáveis pela LV. Diante desse cenário, o objetivo deste estudo é identificar possíveis padrões da Leishmaniose Visceral (LV) no Nordeste do Brasil, com base em sua distribuição espacial em relação a fatores sociodemográficos e hidro climáticas que auxiliam na expansão da distribuição de casos no Nordeste Brasileiro, no período de 2001 a 2015. Para isto utilizaremos dados ambientais e meteorológicos fornecidos pela INMET e ANA e informações sociodemográficas coletadas no ultimo censo demográfico pelo IBGE, além das informações de LV fornecidas pelo DATASUS. Para análise dos dados serão utilizadas técnicas de estatística espacial, além do modelo de regressão logístico, para dados discretos. Por fim, o trabalho a apresentará os resultados preliminares da pesquisa e a proposta para as demais técnicas que será aplicada no decorrer do desenvolvimento do trabalho.

A seca é um fenômeno recorrente na região Nordeste do Brasil (NEB), especialmente no semiárido, que se caracteriza por uma notável variabilidade climática, pela expansão de áreas de desertificação e persistentes conflitos pelo uso da água. Além disso, as projeções futuras de mudanças climáticas indicam que os eventos de seca se tornarão mais frequentes e intensos, exercendo mais pressão sobre a já vulnerável região. Embora diversos estudos de seca tenham sido realizados no NEB, alguns aspectos metodológicos importantes inerentes à qualidade e controle dos dados, especificidades das técnicas utilizadas e escala espacial ainda precisam ser mais discutidos. Portanto, o objetivo desta tese é caracterizar diferentes aspectos da seca no NEB considerando diferentes escalas espaciais, características de dados meteorológicos e alternativas de monitoramento por sensoriamento remoto. Esta caracterização foi realizada na bacia do São Francisco (BSF), que apresenta notável diversidade climática, na bacia do Piranhas-Açu (BPA), que está localizada inteiramente no semiárido NEB, e em hotspots de desertificação. No primeiro estudo, validamos exaustivamente as séries temporais em pontos de grade da precipitação e dados de evapotranspiração potencial oriundos da Unidade de Pesquisa do Clima (CRU TS) sobre o BSF. Os dados CRU TS apresentam em geral boa correlação com os dados observados. Em seguida, comparamos a aplicabilidade do déficit de evaporação e o Índice Padronizado de Precipitação-Evapotranspiração como índices de seca no BSF. Os resultados mostram que os períodos de escassez de água estão se tornando em médias mais frequentes e mais intensos nas zonas costeiras da bacia, indicando uma expansão da aridez. No segundo estudo, usamos séries temporais de chuvas observadas e com as lacunas preenchidas a fim de propor uma análise climatológica abrangente no BPA. Um índice de anomalia de chuva foi usado para identificar eventos de seca, que estão principalmente associados a eventos El Niño e ao aquecimento anômalo do Oceano Atlântico Norte Tropical. Finalmente, no terceiro estudo, diferentes modelos estocásticos foram testados a fim de prever dados do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada obtidos por sensoriamento remoto (produto MOD13A2) em seis hotspots de desertificação no NEB. Os resultados mostram que os modelos testados prevêem de forma satisfatória estados de vegetação seca e degradada de curto prazo. Os resultados desta tese contribuem para o conhecimento geral atual associado à avaliação da seca em regiões semiáridas, e os resultados específicos de cada estudo podem ser explorados por agências de gestão ou entidades locais no desenvolvimento de estratégias específicas para enfrentar e se adaptar à seca no NEB.

A Região Metropolitana de Fortaleza, no estado do Ceará, apresenta população aproximada de 4,051 milhões de habitantes, sendo que mais da metade desta população se concentra em Fortaleza. A urbanização, o modo como se dá o processo de uso e ocupação do solo, propicia a formação de um clima próprio, que influencia o modo de vida da população destas áreas. O aumento da população urbana tem gerado anseios quanto ao estudo de alterações do clima em escala local e regional, na tentativa de compreender a relação entre as atividades antropogênicas e possíveis alterações no clima. Desta forma, o objetivo da pesquisa foi investigar o efeito da urbanização sobre as temperaturas do ar e de superfície na Região Metropolitana de Fortaleza–CE (estação urbana) e Jaguaruana (estação rural). Para tanto, primeiro, foram utilizados os dados observados da média mensal de temperatura do ar máxima e mínima de estações meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia para o período de 1980 a 2017, e imagens de satélite do Landsat 5-Thematic Mapper e Landsat 8-Operational Lande Imager/Thermal Infrared Sensor referente a julho de 2006 e agosto de 2017, respectivamente. Assim, utilizaram-se os métodos paramétricos (Regressão Linear Simples) e não paramétricos (Mann-Kendall e Theil-Sen) para a investigação de tendência de temperatura do ar nas estações urbana e rural; método de classificação supervisionada por máxima verossimilhança para mudança no uso e cobertura da terra (Land Use Land Cover); o Normalized Difference Built-up Index para mapear áreas urbanas, bem como, algumas etapas do método Surface Energy Balance Algorithms for Land foram utilizadas para a obtenção da estimativa da temperatura de superfície (Land Surface Temperature). Os resultados obtidos para a temperatura do ar mostraram que: (i) foi constatada tendência linear positiva na média da temperatura máxima para a estação urbana de 0,37°C/década, enquanto que, para a estação rural, a tendência foi positiva para a média da temperatura mínima, porém não significante estatisticamente; (ii) o efeito de urbanização em relação à média da temperatura máxima entre as estações urbana e rural foi de 0,11°C/década. (iii) Para temperatura de superfície, o ano de 2017 apresentou uma diferença de 4,5°C na temperatura entre as estações urbana e rural, visto que foi constatado por meio do Land Use Land Cover aumento do solo exposto em ambas as regiões para os anos de 2006 e 2017. (iv) por meio do Normalized Difference Built-up Index constatou-se aumento da temperatura em relação à área construída tanto para a estação urbana quanto rural, sendo esta 2,5°C mais elevada que aquela, aproximadamente. No entanto, este índice não diferencia com precisão área urbana de solo exposto, visto que essas superfícies apresentam resposta espectral semelhantes para áreas construídas.

O estudo dos aerossóis atmosféricos contribui para o entendimento da forçante radiativa e do aquecimento global. Além disso, os aerossóis podem influenciar na visibilidade, na chuva ácida, na saúde humana e na precipitação. Desde 2016, Natal, capital do Rio Grande do Norte, Brasil, possui um fotômetro solar (CIMEL) da rede RIMA/AERONET que pode identificar a presença de aerossóis de queima de biomassa e poeira mineral provindos da África. Para tal identificação, objetiva-se caracterizar as propriedades ópticas dos aerossóis presentes na atmosférica de Natal (RN). Os dados disponibilizados pela AERONET, a nível 1.5, Versão 3, fornecem informação sobre algumas características microfísicas como profundidade óptica de aerossol (AOD), coeficiente de Angström (α), albedo de espalhamento único (SSA), fator de assimetria (g), índice de refração complexo (N), distribuição de tamanho volumétrica (DTV) e água precipitável.  O período de obtenção destes dados foi de agosto de 2017 a março de 2018. Os aerossóis foram classificados mediante climatologias globais e suas propriedades ópticas foram descritas. As observações foram comparadas com medições diárias de satélite e do LIDAR local no decorrer de um dia para um estudo de caso. Adicionalmente, foram modeladas backward trajectories com o modelo HYSPLIT a fim de averiguar a origem das massas de ar e a fpredominância das mesmas. Os aerossóis presentes na coluna atmosférica de Natal apresentaram médias mensais de AOD na faixa de 0,10 a 0,15 com pico de ~40%, médias mensais de α entre 0,6 e 0,8 com pico acima de 30%, DTV bimodal com a moda grossa dominante, SSA em torno de 0,8, parte real em torno de 1,5, parte imaginária variando de 0,0125 a 0,0437 e g acima de 0,74. A água precipitável acompanhou o aumento da precipitação para os meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março. A classificação identificou aerossóis de mistura (60,40%), aerossol marinho (30,69%) e poeira mineral (8,91%). As backward trajectories mostraram que, em ~51% dos casos, os aerossóis vieram do Continente Africano.

O crescente número de fontes de emissões de poluentes atmosféricos é um dos motivos da problemática da poluição do ar, o que ocasiona impactos tanto no clima quanto na saúde humana e no meio ambiente. A qualidade do ar em uma determinada região é definida por uma combinação de condições meteorológicas e emissões locais. Estas últimas podem ser analisadas utilizando inventários de emissão, ferramentas que quantificam as taxas de emissão de diversas fontes, com o intuito de servir como base para avaliar a química atmosférica e para a gestão da qualidade do ar de uma região.  Neste contexto, pela primeira vez, as emissões geradas pelo inventário global Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) serão avaliadas para o estado do Rio Grande do Norte (RN), por meio do modulo de emissões do modelo químico atmosférico European Air Pollution Dispersion (EURAD-IM). A adaptação do inventário EDGAR foi realizada para duas grades, a primeira com resolução de 75 km e a segunda com resolução de 15 km, em que os dados foram processados no formato necessário para as estimativas, focando no setor de transporte rodoviário. Em seguida, foi realizado um downscaling no estado do Rio Grande do Norte gerando mapas de emissão para a região, identificando as principais cidades e as principais rotas de tráfego veicular. De modo verificar a acurácia da distribuição espacial das mesmas, ou seja, avaliar se o inventário representa as diferentes fontes de emissão de maneira correta. Além disso, uma abordagem Top-Down foi realizada com o modelo de emissões veiculares VEIN, onde as emissões foram desagregadas a nível de rodovia e foi possível também avaliar as fontes por tipo de veículo, combustível e idade da frota. Dentre os resultados do VEIN verificou-se que veículos leves como automóveis e motocicletas são os principais responsáveis pelas emissões de monóxido de Carbono (CO). Tais categorias, que consomem em sua maioria gasolina ou álcool, são também responsáveis por mais de 80% das emissões de HCNM. Enquanto os veículos pesados movidos a diesel contribuem em maior parte nas emissões de Material particulado (MP), óxidos de enxofre (SO_x) e óxidos de nitrogênio (NO_x). Os resultados dessa estimativa melhoraram substancialmente as informações para a região, já que os mapas de emissão do VEIN possuem maior nível de detalhe se comparados com o inventário global. Com a realização deste trabalho foi possível obter uma maior compreensão dos fluxos de emissão dos poluentes e da distribuição espacial, bem como o conhecimento dos locais e tipos de veículos de maior relevância na contribuição das fontes. Uma melhoria foi obtida nos dados de emissões veiculares, gerando um inventário de emissões mais realista e de maior resolução para a região, o que contribuirá no futuro para o estudo e gestão da qualidade do ar no RN.

Dada a importância da camada de ozônio para a vida na superfície, uma investigação sobre a dinâmica do ozônio estratosférico e sua interação com os sistemas da troposfera são realizas neste estudo. Sendo o foco do trabalho os eventos de prolongamento do “buraco de ozônio” sobre a América do sul, intitulados aqui como eventos de vírgula. O trabalho foi realizado para o período de 1979 a 2016 somente para os meses de agosto, setembro, outubro e novembro, que são os meses em que o buraco de ozônio se encontra instável. Os dados utilizados foram do ERA – INTERIM (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) médios diários com resolução espacial de 1ºx1º para todo o Hemisfério Sul. Uma análise dos campos de coluna total de ozônio, temperatura 100 hPa, vento zonal em 100 hPa e 200 hPa e vorticidade potencial em 600 K são realizadas através da média do período e da média para os dias com evento de vírgula, além da diferença entre essas duas médias. Nessas análises constatou-se que durante os eventos de vírgula um dipolo no campo de VP estava associado a quebra nas ondas de Rossby. Além da mistura de massa que ocorria entre o “braço” da vírgula e o cinturão das altas concentrações de ozônio. Em uma segunda parte foram realizadas análises de superfície nos campos de pressão e geopotencial em 500 hPa, vento zonal em 200 hPa e temperatura em 850 hPa, além do corte vertical na latitude de 50ºS para o vento zonal e temperatura. Constatando-se a influência do Jato de Altos Níveis na quebra da tropopausa, bem como a ligação entre sistemas de alta pressão e os eventos de vírgula.

O objetivo desta pesquisa foi de analisar os parâmetros microfisicos da nuvem e a dinâmica
espaço/temporal da evapotranspiração (ET) inserida na região da Amazônia brasileira, baseado em
dados espectrais extraídos de sensores orbitais. A fim de gerar estatísticas comparativas desses
componentes em regiões de floresta e não floresta da Amazônia Brasileira considerando o nível
atual do desmatamento. A área de estudo compreendeu o estado de Rondônia, Brasil. Como
metodologia realizou-se, primeiramente, as analises nos campos de ET. Onde a área de estudo foi
sub-dividida em regiões homogêneas de ET utilizando a técnica estatística de Análise de
Agrupamento. Adicionalmente, buscou-se analisar o uso de um modelo de regressão logística para
criar mapas de desmatamento na Amazônia com base nos campos de ET. Foram utilizados dados
orbitais de ET e de tipo de cobertura da terra oriundos do produto MOD16 e do projeto de
Monitoramento da Floresta Amazônica por Satélite - PRODES, respectivamente, considerando
dados mensais do período de 2000 a 2014. Para as analises dos parâmetros microfisicos os dados
foram extraídos dos sensores Microwave Imager – TMI e do Precipitation Radar - PR dos produtos
2A-CLIM e 2A25, respectivamente. Do TMI os parâmetros considerados foram: Conteúdo
integrado de água de chuva – do inglês, Rain Water Path – RWP, Conteúdo integrado de gelo – do
inglês, Cloud Water Path – IWP, Precipitação convectiva – do inglês, Convective Precipitation –
CP, Taxa de precipitação em superfície – do inglês, Surface Precipitation – SP e Precipitação
Congelada em superfície – do inglês, Frozen Precipitation – FP, já os parâmetros do 2A25 foram:
Nível de Congelamento – do inglês, Freezing Height – FH e Tipo de Chuva – do inglês, Rain Type
– RT. Dados de relevo, do Shuttle Radar Topographic Mission – SRTM foram utilizados para
complementar as análises a fim de verificar a influencia da topografia com os parâmetros
microfísicos e, assim considerar um limiar de elevação para as analises comparativas para evitar
viesses oriundos dessa variável. Na seqüência, foram realizadas todas as operações de cálculos e
testes estatísticos, bem como construção de histogramas, gráficos e tabelas comparativas utilizando
o programa estatístico R. Os resultados mostraram com relação a ET, de acordo com a análise de
agrupamento, que para a área de estudo três sub-regiões homogêneas foram suficientes para
representar a variabilidade da ET às quais foram obtidas considerando, principalmente, a
intensidade e padrão sazonal desse processo. Quando aos impactos após mudar de uma superfície
de floresta para desmatada as análises indicaram que a ET de áreas desmatadas diminui em média
28% no período seco e aumenta ~4% no período chuvoso. As diferenças observadas na estação
chuvosa não foram significativas a 5% de significância de acordo com o teste T de Student. Ao
contrário da estação seca, que apresentou significância estatística (valor-p &lt;0,05). Em geral, os
resultados sugerem que os dados do MOD16 podem fornecer uma representação satisfatória da
mudança da ET para grandes áreas da Amazônia brasileira. A análise de regressão logística mostrou
que o padrão espacial do desmatamento pode ser identificado por fatores biofísicos como a ET com
precisão de 87%, desde que mantidas as condições climáticas médias do meio ambiente, mostrando-
se uma variável promissora para identificação de tendências futuras do desmatamento em regiões
tropicais. Em relação às analises dos parâmetros microfisicos de nuvem os resultados demonstram
que, em geral, o relevo local influencia nos parâmetros microfisicos sendo mais pronunciado a
partir de 721 metros de altitude. Nossas analises também indicaram que o nível do desmatamento
local produziu aumentos significativos nos parâmetros RWP e IWP de 11 e 13% (valor-p&lt;0,05),
respectivamente, e reduções para os parâmetros CP, SP e FP que variaram entre 7,9, a 9,2% (p-
valor&lt;0,05). Mudanças para FH e TP não foram significativas, estatisticamente, porém ligeiro
aumento para FH e maior freqüência de chuvas convectivas em áreas desmatadas foram observadas.
Isto sugere que a estrutura microfisica da nuvem se apresenta com características distintas quando
relacionadas a áreas de florestas e desmatadas.

O fechamento do balanço de energia obtido pelo método de covariância de vórtices turbulentos é um problema que persiste, apesar dos avanços no desenvolvimento e aperfeiçoamento de instrumentos e recentes esforços nas descrições de correções e na caracterização das incertezas das medições. Na maioria dos lugares, a soma dos fluxos de calor sensível e latente (H e λE) é menor do que a energia disponível, isto é, a diferença entre a radiação líquida (Rn) e o fluxo de calor no solo (G). Este estudo analisou o comportamento anual e sazonal do particionamento e balanço de energia no Bioma Caatinga, floresta tropical sazonalmente seca, localizada no semiárido do Brasil, utilizando o método de covariância de vórtices turbulentos. Os resultados mostraram alta variabilidade sazonal no particionamento de energia. Durante a estação seca, aproximadamente 70% do Rn foi convertido em H e menos de 5% foi convertido em λE. Durante a estação chuvosa, a porção do Rn convertida em H e λE foi similar: ~ 40%. Em termos anuais, a porção do Rn convertida em H e λE foi da ordem de 50% e 20%, respectivamente. O grau de fechamento do balanço de energia variou dependendo do método utilizado. Quando o fechamento foi calculado por meio de regressões ortogonais, a inclinação variou de 0,87 a 0,90 em 2014 e de 0,92 a 1,00 em 2015. No entanto, quando o fechamento foi calculado pelo método da razão do balanço de energia, os valores variaram de 0,70 a 0,79 em 2014 e de 0,73 a 0,82 em 2015. Observou-se uma melhora pouca significativa no fechamento do balanço de energia quando se incluíram as taxas de armazenamento no cálculo. O fechamento foi melhor em 2015 se comparado a 2014, possivelmente devido à turbulência mais intensa observada em 2015, uma vez que a velocidade de atrito foi maior do que em 2014. A relação entre a razão do balanço de energia e a velocidade de atrito mostrou claramente que quando a velocidade de atrito aumenta, o fechamento melhora. Além da turbulência, o melhor fechamento de 2015 em relação a 2014 também pode estar associado à ocorrência mais frequente de grandes redemoinhos em 2014, o que foi evidenciado pelos coeficientes de correção para velocidade vertical do vento e vapor d'água   e velocidade vertical do vento e temperatura . Em 2014, ambos os coeficientes foram menores do que em 2015, o que pode ter causado maiores resíduos naquele ano. O fechamento do balanço de energia também foi analisado considerando as condições de instabilidade atmosférica e os melhores resultados foram encontrados em condições muito instáveis , enquanto os resultados menos expressivos foram encontrados sob condições estáveis . Nessas condições, também foram observados valores negativos da razão do balanço de energia durante as estações secas e estações de transição, indicando que os fluxos foram invertidos durante essas estações.

Desde os primeiros modelos numéricos criados para a Previsão Numérica do Tempo (PNT) procuram-se formas para melhorar precisão e qualidade. Modelos numéricos aplicados à previsão químico-atmosférica são considerados recentes quando comparados aos aplicados a PNT. Com o intuito de melhorar o resultado dos modelos numéricos, adota-se o uso de técnicas, como exemplo, a assimilação de dados. A assimilação de dados (AD) faz uso de dados já modelados com observações disponíveis para fornecer um resultado o mais fidedigno com a realidade. Dentre os diversos tipos de modelos, por vezes, considera-se modelos de transporte químico que estudam e preveem o comportamento de gases e partículas. Dentre estes o EURAD (EURopean Air Pollution Dispersion) e sua forma inversa EURAD-IM, desenvolvido da Universidade de Colônia, na Alemanha, opera em escalas regional e hemisférica, faz o cálculo de transporte, difusão e transformação química de cerca de 70 espécies químicas. Além disto, inclui o método de assimilação de dados variacional em três e quatro dimensões (3D-VAR e 4D-VAR), que tem como objetivo, minimizar a função custo, definida no tempo e espaço. O objetivo principal deste trabalho é adaptar o método de 3D-VAR do modelo EURAD-IM para a região nordeste do Brasil (NEB). No NEB a falta de dados in situ torna o uso da modelagem difícil. Por esta razão a Espessura Optica dos Aerossois (AOD) derivada do MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo dos satélites AQUA e TERRA foi utilizada, de duas formas, para caracterizar as partículas de aerossóis na região e para a assimilação de dados. Para a primeira, fez-se uma análise de 10 anos (de 2005 a 2014) e observou-se que no NEB, aos aerossóis no NEB caracterizam-se por baixa carga na maior parte dos anos, com valor da média dos dez anos de 0,2, exceto em duas estações definidas, nos meses de janeiro a março e de agosto a outubro. Os aerossóis na região são oriundos de emissões locais de partículas transportadas de outras regiões. Este padrão foi observado durante todos os anos do período analisado. Além disto, observou-se a presença de partículas de sal marinho (aerossol dominante na região), poeira do deserto, poluição urbana, queimadas, entre outros. As simulações com o modelo EURAD-IM foram realizadas no ano de 2014 para a região. Como dados de entrada meteorológicas foi utilizado o The Weather Research and Forecasting (WRF) e como condições de fronteira química, dados do The Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS). Foi observado que o EURAD-IM tem uma boa correlação com os dados do MODIS, exceto nos meses em que a AOD tem valores mais elevados (principalmente de agosto a outubro). Nestes meses o EURAD-IM superestima os valores de AOD para a região. Estudos de caso considerando a assimilação de dados, mostrou que o método funciona para o estado, mostra boa correlação com os dados observados além de melhorar os resultados da modelagem. 

A Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas-Açu (BHPA) está inserida na região do semiárido brasileiro, onde a ocorrência de longos períodos de estiagem associada aos conflitos na distribuição dos recursos hídricos impacta diretamente a disponibilidade de água para abastecimento humano e para o desenvolvimento agrícola da região. Em virtude disso, o estudo dos processos do ciclo hidrológico é fundamental para a tomada de decisões no âmbito do gerenciamento de recursos hídricos. Dentre estes processos a evapotranspiração (ET) se destaca pelo seu papel fundamental nas interações entre água, solo e vegetação, na modelagem hidrometeorológica e nos fluxos de energia em regiões de clima semiárido. O objetivo desse estudo é, portanto, quantificar a ET diária em toda a região da BHPA, em um ano seco e um ano chuvoso, utilizando dados de sensores orbitais e formulações dos algoritmos Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) e Simplified Surface Energy Balance (SSEB). Foram utilizados dados de temperatura da superfície, albedo e NDVI obtidos pelo sensor orbital MODIS e dados de radiação solar provenientes das estações meteorológicas inseridas na bacia. Realizou-se uma análise pluviométrica com dados de precipitação de postos inseridos na bacia que indicou o ano 2009 como sendo um ano chuvoso e o ano de 2012 como sendo um ano seco, sendo os mesmos escolhidos para quantificação da ET. O algoritmo proposto foi calibrado e validado utilizando dados dos elementos do balanço de energia obtidos em uma torre de fluxo equipada com sistema de eddy covariance. As estimativas da ET diária apresentaram boa concordância com os valores observados (R²=0,64, RMSE=0,79 mm.d^-1) e o erro relativo da ET anual foi de 7,3% (68,3 mm.ano^-1). Em 2009 as maiores taxas mensais de ET foram encontradas nos corpos hídricos (96,4 mm) e nas regiões de caatinga (93,0 mm) em Março e Abril. Nesse ano, as taxas mensais de ET mantiveram-se maiores que 30,0 mm em todas as classes de uso do solo até Outubro. Em 2012, as maiores taxas foram encontradas também em Março e Abril, com destaque para os corpos hídricos (100,9 mm) e a caatinga (87,4 mm). Nesse ano, no mês de Junho as taxas de ET atingiram valores inferiores a 30,0 mm, com mínimo em Setembro nas regiões de solo exposto (17,6 mm). O excedente/déficit hídrico foi calculado utilizando-se dados de precipitação do satélite TRMM. No ano de 2009 foi observado um excedente hídrico de 721,5 mm na BHPA, uma magnitude 4,7 vezes maior que o déficit observado em 2012 (-153,2 mm). Isso indica que, desconsiderando-se o uso consuntivo dos recursos hídricos na bacia, anos chuvosos tem o potencial de compensar até quatro anos de seca intensa.

Este trabalho teve como objetivo analisar aerossóis atmosféricos sobre Natal/RN por meio de suas propriedades ópticas. Obtiveram-se dez anos (2007–2016) de dados do satélite CALIPSO, que possui um Lidar à bordo denominado CALIOP. Utilizou-se dados do CALIPSO obtidos no máximo a uma distância de um raio de 120 km em volta de Natal, para se obter a profundidade óptica de aerossóis (AOD), a razão lidar (RL) e a altitude da base e do topo da camada de aerossóis. Realizou-se um estudo de caso, para o mês de setembro, usando as máscaras de subtipo de aerossóis geradas pelo CALIPSO. Também foram feitas trajetórias de massas de ar, com o modelo HYSPLIT. O objetivo de escolher dados sobre a região foi para ser efetuado um estudo de comparação de dados do DUSTER/Lidar terrestre na UFRN em Natal, com os dados de dias coincidentes de passagem do CALIPSO. Gerou-se perfis do sinal de retorno a 532 nm, e perfis de retroespalhamento total atenuado a 532 nm do CALIPSO. A análise da profundidade óptica de aerossóis (AOD) mostrou, que sua variabilidade média mensal não excedeu valores maiores que 0,16. Os meses que apresentaram menores concentrações ficaram em torno de uma AOD de 0,04. Os histogramas de frequência de AOD mostraram que os tipos de aerossol de continental limpo, marinho e poeira, possuem valores pouco variáveis. Os tipos de aerossóis que apresentaram maior variação foi o tipo poluição continental/fumaça. De acordo com a análise da RL, Natal apresentou valores que caracterizam aerossóis do tipo poeira, queimadas, continental poluído e principalmente marinho limpo. O topo e base da camada de aerossóis nas menores altitudes são maio, junho, julho e novembro, sendo estes os meses em que ocorre a estação chuvosa. Os valores mínimos sempre se apresentam abaixo de 1 km de altitude, os meses de fevereiro e setembro obtiveram 25% das altitudes acima de 2,5 km, com altitudes de até 4,9 e 4,8 km. Os valores de RL de 70 sr e os maiores valores de altura máxima e mínima das camadas de aerossol, destacados para o mês de setembro sugerem a hipótese de casos de detecção de aerossol de queimada em altitudes elevadas acima da camada limite, motivando o estudo de caso, que mostrou, nos dias 07/09/2009, 13/09/2011, 07/09/2013 e 15/09/2016, aerossóis de fumaça localizados a uma altitude de 3 a 4 km. Com trajetórias modeladas pelo HYSPLIT pode-se concluir que essas massas de ar são advindas de oeste, provindas de queimadas), para a atmosfera de Natal. A comparação dos dados DUSTER/Lidar com os dados CALIPSO dos dias 06/12/2016 e 07/01/2017 mostrou camadas de aerossóis entre 1 e 3 km, coincidente nas duas medidas.

A ocorrência de desastres naturais em virtude da ocorrência de extremos de precipitação e vazão vem se tornando uma realidade cada vez mais comum no mundo. Na maioria dos casos, a inexistência de planos de prevenção e minimização de impactos associado à falta de gestão por parte dos órgãos públicos maximiza os danos e prejuízos dos quais toda a população é sujeita. No Brasil, as regiões hidrográficas determinam o gerenciamento hídrico em todo o território. No entanto, vale destacar que as metodologias e soluções criadas para enfrentar tais estresses não são necessariamente iguais para qualquer região, haja vista que cada uma delas apresenta características distintas seja na economia, no âmbito social, demográfico e na gestão da água ofertada. Nesse contexto, a pesquisa apresenta como objetivo estimar a recorrência de extremos de precipitação intensa e vazão máxima, bem como buscar a relação existente com as características naturais e antrópicas das regiões hidrográficas do São Francisco e do Paraná. Para tanto, utilizaram-se três conjuntos de dados, foram eles: meteorológicos, hidrológicos e demográficos com séries temporais de 1988 a 2017. Os dados de precipitação foram obtidos junto ao Instituto Nacional de Meteorologia e Agência Nacional de Águas. Os dados de vazão foram oriundos da Agência Nacional de Águas. Além disso, as informações a respeito de demografia foram obtidas a partir do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Na metodologia, empregou-se a estatística descritiva dos dados de precipitação e vazão, juntamente com a análise de agrupamento a fim de identificar sub-regiões homogêneas de precipitação e vazão em cada região hidrográfica. A geração dessas sub-regiões homogêneas foi testada mediante a aplicação do Índice de Silhouette. Em seguida, aplicou-se a Teoria de Valores Extremos para cada sub-região, com o intuito de gerar a estimação dos períodos de retorno de eventos extremos de precipitação e vazão. Posteriormente, a sobreposição de informações das características físicas, socioeconômicas e demográficas possibilitou a análise do uso e ocupação do solo de áreas suscetíveis à ocorrência de fenômenos desse porte. Os resultados indicaram a formação de quatro sub-regiões homogêneas de precipitação nas duas regiões hidrográficas estudadas, além de três sub-regiões homogêneas de vazão na região hidrográfica do São Francisco e duas na região hidrográfica do Paraná. Os cenários para a recorrência de eventos de precipitação intensa e vazão máxima mostraram o elevado grau de severidade pelo qual determinadas sub-regiões podem vir a estar submetidas, além de que o uso e ocupação do solo destas regiões hidrográficas vem sendo alterado bruscamente nos últimos anos. Ressalta-se que, o crescimento urbanístico da maioria das cidades e a alteração das áreas naturais para a prática de agropecuária extensiva podem agravar os inúmeros danos em decorrência dos cenários previstos para nas duas regiões hidrográficas. 

Os relâmpagos constituíram, na história da humanidade, o ponto central das observações de diversas comunidades científicas ao redor do mundo, sem dúvida devido às características agressivas e devastadoras de suas ocorrências. Este importante fenômeno atmosférico pode produzir grandes contratempos para a sociedade, podendo ocasionar anormalidades ou desligamentos na rede de distribuição de energia elétrica, incêndios, acidentes relacionados a meios de transporte, tais como aviões e navios, avarias aos sistemas de telecomunicações, podendo ainda ocasionar mortes de seres humanos e animais. Estima-se que cerca de 60-75 milhões de relâmpagos ocorram anualmente, sendo esses responsáveis pela morte de, em média, 132 pessoas todos os anos no Brasil. A região Nordeste do Brasil (NEB) concentra 18 % da totalidade de óbitos ocorrida em todo o território nacional, e se considerarmos a população das diferentes regiões, o estado do Piauí apresentou a maior taxa de mortalidade da região (1,8 mortes por milhão); sendo esse valor bastante superior à taxa nacional (0,8) e do próprio NEB (0,5). Estudos têm evidenciado que a formação dos relâmpagos está associada à colisão entre as partículas de gelo (cristal e graupel), na presença de água líquida super-resfriada em regiões com fortes correntes ascendentes. Nesse sentido, este trabalho busca avaliar a distribuição espaço-temporal dos relâmpagos no NEB, bem como investigar a relação dos relâmpagos com a microfísica das nuvens, compreendendo o período de 1998 a 2013. Dentro deste escopo, foram utilizados dados de duas plataformas orbitais: i) a partir do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) foram utilizados os dados dos sensores Lightning Imaging Sensor (LIS), TRMM Microwave Imager (TMI) e Precipitation Radar (PR), que fornecem informações sobre a ocorrência de relâmpagos totais (intranuvem e nuvem-solo) e conteúdo vertical da atmosfera (hidrometeoros, taxa de precipitação, tipo de chuva); ii) a partir da plataforma Terra, por meio do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) foram utilizados os dados de elevação do terreno, para verificarmos a influência do relevo na taxa de relâmpagos. Os dados foram analisados na forma de distribuição mensal, sazonal e geral. A distribuição geral foi trabalhada com base na Análise de Agrupamentos, além de auxiliar na identificação dos pontos de maior ocorrência de relâmpagos (hotspots). Por fim, os relâmpagos foram analisados de acordo com a técnica dos quantis, onde buscou-se a distinção em função das características microfísicas das nuvens. O NEB possui grande variabilidade espacial e temporal nas taxas de relâmpagos registradas em seu território, com média variando de 0 a 44,5 relâmpagos/km²*ano. As regiões onde foram registrados índices elevados de relâmpagos totais localizam-se nos estados do Piauí, Maranhão e parte oeste Bahia (compreendendo todos os 20 hotspots do NEB. A topografia da região parece agir como facilitador do processo convectivo propiciando a formação de intensas correntes ascendentes imprescindíveis para geração de cargas elétricas no interior das nuvens de tempestade. A análise de agrupamentos em conjunto com a investigação das características de cada um dos hostspots nos permitiu inferir que a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e os Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), são os principais sistemas associados aos relâmpagos no território do NEB, estando os hotspots de relâmpagos caracterizados como locais de ocorrências destes sistemas. Quanto aos parâmetros microfísicos da nuvem, foi observado que associado à ocorrência de relâmpagos, a atmosfera possui menores valores de água líquida na nuvem, quantidades elevadas de gelo, elevada taxa de precipitação convectiva, elevação do nível de congelamento e alta probabilidade de precipitação (ou a ocorrência desta); estas informações permitiram a proposição de um modelo conceitual das características microfísicas presentes quando ocorrem relâmpagos no NEB.

O Nordeste do Brasil (NEB) é a região mais vulnerável às mudanças climáticas no Brasil, com ênfase na irregularidade e distribuição dos recursos hídricos na maior parte da região. Com o advento do aumento da temperatura média global do planeta, espera-se, para o NEB, que o ar se torne mais seco e consequentemente a demanda de água na atmosfera aumente, podendo tornar a água para consumo humano, animal e para a agricultura, mais escassa. Diante disso, o objetivo geral deste estudo foi analisar a variabilidade (espacial e temporal) de dois importantes indicadores de seca: a Evapotranspiração de Referência (ET₀) e o Índice de Aridez (IA), para o NEB, verificando se há indícios de mudanças climáticas. Para isso utilizou-se bancos de dados meteorológicos mensais da ET₀ e das variáveis necessárias para se calcular o IA, disponibilizados por Xavier et al. (2015), no período de 1980 a 2013 (34 anos) e com espaçamento de 0,25° x 0,25°, perfazendo um total de 2042 pontos com dados. O IA foi calculado de acordo com os critérios preconizados por Thornthwaite (1948). O método da análise de Cluster foi adotado para classificar sub-regiões no NEB com características homogêneas para a ET₀, em seguida foram caracterizadas as variabilidades sazonais da ET₀ e do IA. As respectivas periodicidades dessas variáveis, por sub-região, foram verificadas através da análise de Wavelet. Análises sazonais em série temporal foram aplicados utilizando-se os testes não-paramétricos de Mann-Kendall (tendência), Sen (magnitude) e Pettitt (início). Em todos os testes adotaram-se significâncias estatísticas de 5% ou 1%. Os principais resultados para o NEB indicaram que há 5 sub-regiões com características homogêneas para a ET₀, sendo a Sub-região 3 (S3) com os maiores acumulados médios (2098,0 mm/ano) e a S5 os menores (1362,8 mm/ano). Para o IA, identificou-se que a precipitação é a variável dominante e que no período menos chuvoso (Primavera) o IA aproxima-se do valor máximo (IA=1,00) em praticamente todo o NEB. Quanto às análises temporais, foram identificados diferentes sinais de tendências para ET₀, dentro de uma mesma estação do ano, sendo predominantemente positiva com significância estatística a 1% no sudoeste do estado da Bahia (Verão, Outono, Inverno e Primavera) e negativas a 5% com maior predominância no leste do NEB, concentrando-se especialmente do leste do estado do Rio Grande do Norte (RN) ao nordeste da Bahia (Primavera), no leste da Paraíba e RN (Verão) e praticamente em toda costa leste do NEB (Inverno), exceto parte do sul da Bahia. As respectivas magnitudes das tendências positivas da ET₀ variaram, em média, de 1,6 mm/estação (Outono) a 2,4 mm/estação (Primavera), enquanto que as tendências negativas oscilaram de -1,5 mm/estação (Outono) a -2,2 mm/estação (Primavera), obtendo-se início majoritário na década de 1990. Para o IA, as tendências significativamente positivas concentraram-se no sudoeste da Bahia (Verão e Inverno) e as negativas (predominantemente no Inverno) ocorreram no leste do RN a leste de Pernambuco, estado de Alagoas e nordeste da Bahia. As magnitudes positivas do IA, obtiveram uma variação média de 0,002 (Inverno) a 0,02 (Verão), por outro lado, as magnitudes negativas (ausentes no Verão e Outono), variaram de -0,007 (Primavera) a -0,016 (inverno). A década de 1990 obteve maior frequência de início das tendências para o IA no Verão Outono e Inverno, enquanto na primavera os respectivos inícios das tendências do IA concentraram-se entre 2000 a 2004. A partir dos resultados encontrados, conclui-se que as variações espaciais e temporais da ET₀ e do IA no NEB foram heterogêneas e apresentaram diferenças opostas de sinais de tendências, até numa mesma estação do ano, no entanto observou-se que predominantemente a oeste do NEB predomina tendências positivas da ET₀ e a leste ocorre o oposto.

A precipitação do Semiárido Brasileiro (SAB) é caracterizada pela elevada variabilidade espacial e temporal, predominantemente concentrada em quatro meses do ano. E uma das principais atividades econômicas desenvolvidas no SAB é a agricultura de sequeiro à qual é fortemente dependente da precipitação anual. Desse modo, a ocorrência das secas quase periódicas torna a agricultura familiar uma atividade econômica de grande risco. Dessa forma, o objetivo principal do estudo é criar perfis de vulnerabilidade agrícola municipal do SAB levando em consideração os aspectos dos padrões de precipitação e sociodemográficos da região. Para tanto, foram utilizadas dados de diferentes fontes tais como os dados de diária de 1978 a 2010, fornecido pelo GPCP (Global Precipitation Climatology Center). Os referidos dados de precipitação foram utilizados para caracterizaras áreas com precipitação homogênea no SAB. As as áreas com precipitação homogênea foram identificadas utilizando a análise de Cluster. Para a criação dos perfis de vulnerabilidade utilizou-se a ferramenta de Grade of Membership (GoM), os quais foram inseridos os grupos homogêneos de precipitação, bem como indicadores sociais, econômicos, demográficos e agrícolas coletados no Sistema IBGE de Recuperação automática (SIDRA) e no Sistema de Gestão da Informação e do Conhecimento do Semiárido Brasileiro (SIGSAB) para o período de 1978 à 2016. Foram identificadas quatros regiões do SAB com precipitação homogêneas, identificadas como SAB I, SAB II, SAB III e SAB IV. O SAB I contempla a região leste e uma parte do norte de Minas Gerais e é o mais chuvoso, enquanto que o SAB III é o mais seco e abrange o norte da Bahia, leste do Piauí, a parte oeste de Pernambuco e Alagoas, e a parte central da Paraíba e Rio Grande do Norte, o que corresponde a 33% do SAB. Quanto aos perfis de vulnerabilidade, foram identificados 3 perfis puros, sendo que o Perfil 1 corresponde a região do SAB I, que é o mais chuvoso e o que tem as melhores condições sociais e agrícolas. Neste perfil encontram-se as maiores produtividades de feijão, porém o menor número de pessoas ocupadas na agricultura. A principal atividade econômica desse perfil é o setor de serviços. O perfil 2 agrega as regiões mais secas (SAB II e SAB III) apresentara os piores indicadores no contexto social, econômico e agrícolas, com menor rendimento per captaassim como IDHM e PIB. Possui elevadas taxas de mortalidade e de pessoas que inclusas no ProgramaBolsa Família, bem como domicílios com esgotamento sanitário inadequado. Esse perfil possui a maior parcela da população ocupada na agricultura familiar. Os indicadores sociais ruins dessa região estão associados, provavelmente, ao fraco desempenho da agricultura familiar da região, em decorrência de se tratar de região menos chuvosa do SAB e os solos da mesma serem predominantemente cristalinos. O perfil denominado de vulnerabilidade média foi o perfil 3 o qual contempla o setor norte do SAB. Este perfil detém condições sociais e agrícolas em situações medianas, e encontram-se produtividades medianas de feijão e milho. Diante dos resultados conclui-se que as regiões do SAB II e do SAB III são as mais vulneráveis as alterações climáticas, pois são as mais secas e sujeitas a ocorrências de secas severas, solos muito pobres e têm suas respectivas economias baseadas na agricultura familiar. Para essas regiões, segundo o Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas, são projetados diminuição da precipitação em até 20% e aumento da temperatura em até 2ºC até o final do século, o que torná-la mais árida.

Na atualidade é possível identificar maiores inserções de recursos renováveis de energias para geração de eletricidade na matriz energética nacional, como é o caso da geração eólica. Isto pode ser justificado em diversos aspectos, exemplo, em relação a fonte eólica a mesma poderá exercer importante função na matriz ao fornecer uma alternativa financeiramente viável à principal geradora de eletricidade do país que é a fonte hidráulica. Outro ponto a favor da geração eólica trata-se da questão ambiental, a utilização deste recurso deve ser encarada sobretudo neste aspecto. A quantidade de trabalhos sobre geração eólica no país cresce a cada dia trazendo benefícios ao setor em particular fornecendo garantias de exploração dos ventos locais. Neste sentido este trabalho tem como objetivo apresentar dois modelos híbridos inovadores os quais poderão auxiliar no setor eólico por serem capazes de realizar previsões das velocidades dos ventos com boa acurácia. Os modelos foram elaborados a partir das combinações matemáticas de modelos clássicos de séries temporais com modelos de inteligência artificial. Nas comparações entre as séries temporais (observada e ajustada) é possível identificar, por exemplo, valor do coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (NS) de aproximadamente 98%, e também valor de erro percentual em torno de 4,5%, os quais de acordo com a literatura confirmam a boa acurácia dos modelos. Um grande diferencial dos modelos híbridos propostos quando comparado com outros tradicionais da literatura está no fato de que conseguem incorporar ambas características (linear e não-linear), as quais são frequentemente encontradas em séries temporais, sendo está condição importante para proporcionar maiores precisões das velocidades dos ventos previstas fornecendo, desta maneira, maiores reduções de medidas estatísticas de erros quando comparado com os modelos clássicos que os compõem. Os modelos híbridos propostos podem representar importantes ferramentas norteadoras aos tomadores de decisão do setor de geração eólica no tocante a exploração dos ventos, entretanto, outras áreas de interesse podem ser analisadas a viabilidade dos mesmos. Por exemplo, como será mostrado proposta de artigo em ciências marinhas a partir das previsões de velocidade e direção dos ventos auxiliar na contenção de óleo derramado no mar.

O objetivo deste projeto foi estudar aspectos hidrometeorológicos (precipitação e evapotranspiração) em diferentes regiões na Amazônia com diferentes níveis de desmatamento. Para isso foram usados os dados de chuvas do Climate Prediction Center
(CPC) com frequência mensal e cobertura espacial de 0,25º de latitude por 0,25º de longitude (300 x 120 pontos de grade) e compreendem o período climatológico de 1981 a 2010 para as regiões Norte, Leste e Sul da Amazônia. Também foram utilizadas informações do índice de severidade de seca (Standardised Precipitation Evapotranspiration Index – SPEI) nas escalas mensal (SPEI-1) e anual (SPEI-12) com o intuito de analisar a variabilidade e identificar a severidade da seca, para o mesmo período climatológico da precipitação para cada região do estudo. A metodologia consistiu em usar resultados de modelos estocásticos do tipo Auto Regressivo Integrado a Médias Móveis (ARIMA), a partir do qual foi possível fazer análise da variável-alvo dependente (precipitação) como função do tempo em cada região. Além disso, realizou-se uma simulação climatológica (1981-2010) para a América do Sul Tropical a partir do RegCM4, usando o esquema de parametrização Grell. A partir da precipitação e temperatura do modelo foram geradas séries climatológicas de SPEI-1 e SPEI-12 para as regiões, dessa forma foi possível fazer análises comparativas entre observação e modelo. Adicionalmente, analisou-se o Índice de Oscilação Sul (SOI) a fim de estabelecer uma relação entre as forçantes de grande escala oceânicas (notadamente o ENOS) e a resposta hidrometeorológica sobre as regiões estudadas. Para a análise da escala temporal da variabilidade dominante para as estas variáveis, foi aplicada a metodologia da Transformada de Wavelet (TW). Os resultados apontaram maior variabilidade nas chuvas na região Leste onde ocorre um acentuado avanço do desmatamento, o qual faz parte do arco do desmatamento e também na região Sul, onde o desmatamento já encontra-se bem estabelecido. Enquanto que para a região Norte o padrão se manteve sem grande variabilidade. O modelo ARIMA (ou Box-Jenkins) apresentou-se adequado, com bom ajuste para precipitação mensal para as regiões do estudo. Com relação ao RegCM4, este subestimou a precipitação para toda a série climatológica de todas as regiões, entretanto foi capaz de
representar adequadamente a variabilidade da climatologia, tanto para a precipitação quanto para o SPEI, principalmente na escala temporal anual (SPEI-12). Assim como, esteve bem ajustado em identificar condições de seca de severidade moderada, principalmente para as regiões Norte e Leste.

Ao longo do litoral do Rio Grande do Norte, são verificados picos de erosão em praias arenosas, com impactos negativos do ponto de vista social e econômico, em que ondas marítimas foram importante fonte de energia para carreada de sedimentos. Neste trabalho, averiguou-se o regime de ondas incidentes sobre parte do Litoral Oriental do Rio Grande do Norte, especialmente na orla entre a Praia de Ponta Negra e a Via Costeira, trecho do litoral urbano de Natal/RN, entre os anos de 2012 e 2014. Aplicou-se modelo de simulação numérica SWAN, desenvolvido pela Universidade Tecnológica de Delft, operado pela interface gráfica SOPRO, do Laboratório Nacional de Engenharia Civil de Portugal. Como condições iniciais e de contorno, em mar aberto, foram utilizadas informações de altura significativa, período médio e direção de propagação de ondas oriundas da base Wavewatch III. A batimetria foi representada pelas cartas náuticas 810 e 22100 da Marinha do Brasil e o nível de água do marégrafo do Porto de Natal. Para segmentação em intervalos sazonais, Análise de Agrupamento foi aplicada à série WWIII, testando-se a significância dos grupos por teste ANOVA de variância. Os meses de janeiro a abril e de junho a setembro foram reunidos em dois grupos, correspondendo a condições predominantes de verão e inverno, respectivamente. Os meses de maio e outubro integraram outro grupo, ao que representam transições entre os dois primeiros. Novembro e dezembro figuraram um quarto grupo de regime de ondas durante o período estudado. Observou-se que o mais alto percentil de altura significativa superou os 2,42 m, com máximo em 2,97 m principalmente entre os meses de maio a setembro. O ano de 2014 apresentou cenários mais energéticos de incidência de ondas. A maior parte das ocorrências ficou em torno de 1,59 m. A ocorrência de ondas mais longas (maior período) concentraram-se ao redor de 7,14 s, com o percentil 99 iniciando aos 10,58 s, máximo de 13,35 s. A direção de propagação mais recorrente foi próxima dos 99 graus azimute (leste-sudeste), com maiores declinações superando os 134 graus (sudeste), influenciada pelas variações dos ventos alísios, dos escoamentos gerados pelo Sistema de Alta Pressão do Atlântico Sul e pelos Distúrbios Ondulatórios de Leste. De maneira geral, o município de Nísia Floresta recebeu as ondas mais altas durante o período. No trecho da praia de Ponta Negra e Via Costeira, a enseada do Morro do Careca tem ondulação atenuada pela difração do trem no promontório, onde o período variou em torno de 7,55 s e altura de 0,65 m e a energia de incidência aumentou em direção à Via Costeira, com período de 6,88 s e altura de 0,76 m durante os meses de inverno.

O objetivo desse trabalho é realizar um estudo comparativo com ajustes de modelos de previsões pelo método de Box-Jenkins (ARIMA) e Box-Tiao (ARIMAX) para precipitação acumulada mensal em seis cidades do Nordeste do Brasil, sendo escolhida de acordo com a classificação climática de Köppen. Tendo como variáveis exógenas: temperaturas da superfície do mar do oceano Atlântico e Pacífico. Em todas as séries de precipitação acumulada verificou-se a presença do componente sazonal, além disso, devido ao pressuposto de variância constante e normalidade dos dados não serem atendida, foi aplicado na série original à transformação Box Cox. Através das medidas de qualidade dos ajustes dos modelos finais pelo método ARIMA e ARIMAX, temos que o modelo ARIMAX evidenciou como o melhor ajuste aos dados em estudo, apresentando menores valores para os critérios de informação AIC, erro médio e erro quadrático médio.

Este trabalho tem como objetivo caracterizar o material particulado suspenso no ar em um local representativo do Vale do Açu exposto a emissões de queima de biomassa, onde deverá ser quantificado o material particulado total através de análise gravimétrica, a composição química e a análise morfológica do material particulado através Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) equipada com detectores de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). O vale do Açu está localizado no oeste potiguar, possui uma economia voltada para agricultura (fruticultura para exportação), pecuária e principalmente indústrias ceramistas e petrolíferas. A coleta das amostras foirealizada no Instituto Federal de Educação Ciências e Tecnologia do Rio Grande do Norte, campus Ipanguaçu, por um período de dois meses (25/05/2016 à 25/06/2016 e 01/11/2016 à 30/11/2016), cada mês referente a estação seca e úmida, respectivamente.  Para a coleta foram utilizados dois amostradores, um de material particulado até um diâmetro de 10 µg (AGV-MP10), disponível somente para o mês de junho, e outro de partículas totais em suspensão (HANDI-VOL), utilizados para os dois períodos da campanha. As coletas foram realizadas de acordo com as Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), descrita para o Amostrador de Grande Volume (AGV) e para Partículas Totais em Suspensão (PTS). Posteriormente realizou-sea análise de gravimetria, calculando a concentração de massa desse material através da diferença entre a massa do filtro antes e após a coleta. No mês de Junho as concentrações de PTS variaram entre 146,05 µg/m³ e 29,89 µg/m³ ., embora nos três primeiros dias de amostras houve interferência no uso da terra próximo ao local de amostragem. Os valores referentes às concentrações do PTS em cada dia amostrado para o mês de junho revelam que nenhum valor foi maior que o padrão primário estipulado pelo CONAMA que é de 240µg/m³ para um tempo de amostragem de 24 horas. No mês de novembro as concentrações do PTS ficaram entre 44,75 µg/m³ à 81,25 µg/m³. As médias diárias das concentrações de MP10 para o mês de junho observa-se que em quatro dias ocorreram ultrapassagens do padrão diário de qualidade do ar estipulado pela Organização Mundial de Saúde  (OMS) que é de 50 µg/m³ nos dias 25/05 (86,48 µg/m³), 26/05 (81,78 µg/m³⁾, 27/07(66,64 µg/m³⁾ e 07/06 (54,34 µg/m³). Com a análise de MEV observou-se imagens de fuligem e cinzas voláteis originadas de fontes industriais, além de estruturas na forma de aglomerados e partículas de morfologia do tipo placas. Foi possível identificar no MEV/EDS partículas com composição química de maior concentração presentes nos filtros: S, K, Si, Al, Cl, Fe, Ba, Ca, Na, Mg e Zn.Utilizou-se o modelo HYSPLIT para realizar as simulações de dispersão e deposição do material particulado nos dias 01/06 e 22/06 com o objetivo de saber a trajetória desses poluentes na atmosfera.

O homem sempre buscou instalar sua infraestrutura de ocupação, defesa e sobrevivência ainda mais perto e focado nas Zonas Costeiras. Nesta perspectiva, o crescimento dos grandes centros urbanos tem sido associado a esta porção geográfica do espaço. A Praia de Ponta Negra, localizada no sul da cidade de Natal (RN), ilustra bem o processo praticado pelo homem de ocupação das terras, através da exploração de recursos naturais, impondo mudanças na paisagem com o desmatamento, a prática de cortes e aterros para urbanização, especulação do preço da terra e da instalação de numerosas atividades econômicas ao longo da praia. A implementação de políticas públicas praticamente exclusivas no turismo tem também impactos ambientais significativos nas áreas costeiras. A dinâmica da ocupação de Ponta Negra causou condições favoráveis ao crescente processo erosivo que emergiu danos físicos ao calçadão de praia da capital do Rio Grande do Norte. A pesquisa teve o objetivo geral de construir uma análise Integrada da Zona costeira da praia de Ponta Negra, Natal/RN. Também foram definidos dois objetivos específicos: o primeiro é construir um perfil da ocupação humana e eventos costeiros (Maré, Precipitação, ventos) ao longo de 44 anos, e o segundo foi identificar as modificações morfológicas da praia no período de 1969 a 2016. Para construção do perfil, o banco de dados foi extraído do acervo jornalístico da Tribuna do Norte no período de 1950 a 2016 e posteriormente relacionados ao comportamento da precipitação (Estação Meteorológica da UFRN- INMET) deste mesmo período. Os valores de volume sedimentar do perfil morfológico foram coletados in loco no período de 12 meses (2012/2013). Na identificação das feições pretéritas, foram usadas fotografias aéreas de 1969 do Serviço Aéreo Cruzeiro do Sul, e as atuais foram exportadas do software Google Earth PRO. Metodologicamente, foi necessário o uso do sensoriamento remoto, processamento digital de imagens em SIG e da análise de conteúdo, aplicando ainda à estatística nos diversos dados e correlações. O processo de avaliação das feições costeiras resultou que em 1969 a mancha urbana representava 16,4% de área do recorte espacial total e em 2016 mais de 60%. Isso afirma a hipótese que a destruição das feições de proteção do ambiente potencializou o processo erosivo. As demais classes apresentaram diminuição de área, ao contrário da mancha urbana. Na classe vegetação ocorre diminuição de 37,2% para 13,6% e essa composição é responsável pela fixação dos sedimentos inconsolidados. Da década de 50 a 2016 há um aumento no número de registros encontrados e esse aumento significativo é notado na mudança da década de 60 para 70, nas quais, respectivamente tiveram 1270 e 4903. Ao final dos 44 anos analisado somam-se 15.484 notificações. A precipitação representou 50% dos eventos noticiados pelo jornal mencionado acima, e isso reforça a atenção dada a essa variável e a associação de eventos costeiros. O resultado do monitoramento da erosão no perfil praial e a precipitação mensal acumulada traz uma correlação negativa.

As regiões polares têm um papel crucial no clima do planeta, pois constituem verdadeiros sumidouros de energia infravermelha. Sendo que, o continente Antártico apresenta características físicas e geográficas que propiciam a geração de condições meteorológicas adversas. Tendo outra importante atributo a grande variabilidade interanual do gelo marinho. Sendo assim, o objetivo do presente estudo é avaliar o comportamento da espessura do gelo marinho em torno do Mar de Weddell em relação aos fluxos de energia em superfície, de forma a caracterizar regiões que representam maiores ou menores espessuras de gelo marinho, tal como, verificar possíveis tendências ao longo do tempo. A área de estudo corresponde ao Mar de Weddell que encontra-se situado na parte mais ao sul do oceano Atlântico, entre as latitudes 83° 10’ Sul a 55° 00’ Sul e longitudes 84° 00’ Oeste a 10° 00’ Leste. Esta área cobre aproximadamente 3,4 milhões de Km² correspondendo aproximadamente o tamanho do Giro de Weddell¹. Para caracterizar as condições climáticas na região serão utilizados dados diários de Pressão Atmosférica Superficial, Velocidade do Vento, Direção do Vento e Temperatura do ar a 2 metros oriundos da rede de estações meteorológicas do Instituto Antártico Argentino. Com a finalidade de verificar as condições meteorológicas nos dias de ocorrência de eventos extremos na velocidade do vento, foram extraídos dados do banco de reanalise do Era-Interim de vento zonal, vento meridional, pressão ao nível médio do mar e altura geopotencial. Os demais dados utilizados são os fluxos de energia e radiação diários provenientes do NCEP. Ambos bancos de dados referem-se ao período que compreende de janeiro de 1979 a dezembro de 2015. No presente trabalho, foi proposto modificações no modelo pontual de gelo marinho desenvolvido por Bitz e Roe (2004), com a finalidade de simular a espessura do gelo marinho sobre o Mar de Weddell. A caracterização das condições meteorológicas sobre o Mar de Weddell observou-se quando há eventos extremos na região, estes estão associados a ciclones extratropicais transientes. Tendo também impacto no aumento da temperatura nas maiorias das estações, devido advecção de temperatura oriundo de latitudes menores.    

Diante da perspectiva do aumento de extremos de precipitação pluvial devido às mudanças climáticas, estudar a influência da atividade ciclo solar e fluxo de raios cósmicos nessa variável meteorológica é de grande importância. A precipitação pluvial é um fator preponderante para a agricultura, setor energético, pecuária e para a economia. Com isso, é de extrema importância estudar a relação entre elas. Inicialmente, houve a necessidade de reconstruir diversas séries históricas com percentual inferior a 60% de dados faltantes nas séries históricas de GCR, em que, o método MTSDI foi apontado como o melhor modelo, entre aquelas estudadas, para a realização de imputação de dados observacionais de GCR. Sendo assim, escolhida a estação de Huancayo/PER para correlacionar com a precipitação pluvial na região Norte e Nordeste do Brasil. Verificou-se que houve coerência estatística pela técnica de Wavelet Coherence entre a precipitação pluvial com GCR e SSN na escala mensal, sazonal, anual, interanual e interdecadal. Pela técnica de Maximal Overlay Transform (MODWT) constatou-se que existe correlação significativa entre as séries estudadas nas escalas de 5,3 anos, 10,6 anos, 22,3 anos e 44,6 anos. E, por fim, pode-se construir um modelo para predizer a série histórica da precipitação pluvial, mostrando-se satisfatório. Portanto, essa pesquisa mostrou que existe influência do fluxo de GCR e da atividade solar na precipitação pluvial região tropical Brasileira.

Nos últimos anos diversos estudos mostraram que a radiação solar ultravioleta (R-UV) provoca impactos em diversas áreas, entre elas destacam-se a saúde humana e a climatologia. As cidades de La Paz – Bolívia e Natal – Brasil, caracterizam-se por apresentar fluxos de R-UV elevados ao longo de todo ano. Tais cidades possuem características típicas e próprias: Natal é uma cidade litorânea, com clima tropical, enquanto La Paz está localizada a uma altitude acima de 3.600 m, nos Andes. Este trabalho teve como principais objetivos: 1) avaliar o comportamento dos níveis de R-UV, por meio do índice ultravioleta (IUV); determinar as Doses Mínimas Eritematosas (DEM) e a Dose Eritêmica Acumulada (DEA), nas cidades de La Paz e Natal, no período compreendido entre 1997 a 2012; 2) realizar uma descrição das principais características climáticas destas cidades que possam identificar potenciais fatores que justifiquem patamares tão elevados de radiação e 3) avaliar a incidência de fotodermatoses (FTD) observadas em La Paz, buscando sua possível associação com fatores climáticos. As informações de casos de FTD na cidade de La Paz foram coletadas na Policlínica Central do Hospital “Caja Nacional de Salud” (CNS). As informações de R-UV foram obtidas por espectrofotômetros Brewer, instalados em ambas as localidades. Referente à área de saúde, utilizou-se as equações de estimação generalizada para a determinação do risco relativo de FTD por sexo e faixa etária e as taxas de incidência de FTD foram assim avaliadas. Com relação à intensidade da R-UV, realizou-se uma validação da informação coletada pelos espectrofotômetros por meio de modelagem. Observou-se que, independente da época do ano, no horário próximo ao meio dia, os registros de IUV corresponderam às escalas “Muito Alto” e “Extremo” nas duas cidades. A DEM para fototipos IV (450 Jm^-2) foi atingida já nas duas primeiras horas do dia. Nos verões, a DEA atingiu um máximo de 12.950 Jm^-2 em La Paz e 7.546 Jm^-2 em Natal. Em La Paz, registraram-se 12.153 casos de FTD dos quais 63,7% correspondem ao sexo feminino. A Taxa média de Incidência (TI) foi de 31 casos por 100.000 habitantes, evidenciando um risco 4,7 vezes maior nos idosos comparado àquele da faixa de 0 a 4 anos. Uma das principais dificuldades no desenvolvimento desta pesquisa foi referente ao acesso à informação de saúde em Natal em um hospital de referência (Hospital Universitário Onofre Lopes - HUOL-UFRN). Dado que a pesquisa teria que ser submetida a um comitê de ética para avaliação e/ou aprovação. Porém, não havia garantia de ser aprovada. No intuito de não adiar o estudo decidiu-se por restringir a análise dos casos clínicos apenas à cidade de La Paz. Referente à saúde da população em La Paz destaca-se que a incidência de FTD no sexo feminino é maior em relação ao masculino, com especial destaque na faixa etária de 15 a 59 anos. Conclui-se que há necessidade de adoção de políticas e estratégias educativas de proteção individual, tanto em La Paz quanto em Natal, devido à exposição das populações dessas cidades aos altos fluxos de R-UV observados em solo.

Este trabalho teve como objetivo elaborar uma caracterização química de aerossóis MP 2.5 coletados por um Impactador Harvard na cidade de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (latitude 5º49’29’’ sul e longitude 35º13’34’’ oeste), Brasil. A amostragem foi feita diariamente, utilizando filtros de quartzo de 37 mm. Foram usadas técnicas de gravimetria, quantificação de Black Carbon (BC) e análise de Fluorescência de Raio-X. A amostragem de MP2.5 ocorreu de forma contínua no período de 03 de março de 2015 e 31 de Março de 2016. Os resultados preliminares de março a agosto 2015 mostram que as médias mensais variaram de 14.97 a 3.38 μg/m³. Enquanto as concentrações diárias variaram de 70.98 a 0.25 μg/m³ para o PM2.5 para o mesmo período. Observar-se que o mês de junho apresentou a maior concentração de BC, de aproximadamente 1,18μg/m³. Este resultado é importante porque o mês de março foi o que teve uma maior concentração mensal de MP2.5, enquanto o mês de junho foi o que teve a menor concentração. As condições atmosféricas do mês de junho são comparáveis ao mês de março, tendo em vista que choveu em média 300 mm mensais nestes dois meses. Porém um fator cultural influenciou nas concentrações de BC. No mês de junho ocorrem muita queima de madeira em fogueiras ao ar livre por causa das comemorações da festa junina. A partir das coletas obtidas pelo amostrador, a análise por Fluorescência de Raio-X identificou os elementos químicos com maior concentração nos filtros: o S, K, Si, Al, Cl, Fe, P, Ca, Mn e Ca. A maioria foi de origem antropogênica de acordo com o fator de enriquecimento, sendo Na, Mg, Sn, Zn, Al, Fe e Ti as fontes naturais. Os resultados das concentrações de MP2.5 foram relacionados estatisticamente com as variáveis meteorológicas para obter informações sobre os efeitos dessas variáveis sobre a concentração de MP. Foram feitos também simulações de dispersão e deposição deste material particulado usando o modelo de trajetórias HYSPLIT.

Neste estudo identificou-se a influência de áreas de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) semelhantes do Oceano Atlântico Tropical na precipitação no norte do leste do Nordeste do Brasil (NLNEB). Dados da rede hidrometeorológica da Agência Nacional de Águas validaram um produto da Universidade de Delaware cobrindo um período de 1900 a 2008. Utilizaram-se dados de TSM mensal do NOAA - Extended Reconstructed Sea Surface Temperature V3b (NOAA_ERSST_V3) para as áreas do Atlântico e Pacífico entre as latitudes de 40ºN e 40ºS. Consideraram-se três ambientes de grande escala: Presença de El Niño no Pacífico e diferença positiva entre anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente desfavorável); Presença de La Niña no Pacífico e diferença negativa entre as anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente favorável); Ausência de El Niño e La Niña, assim como ausência de anomalias de TSM sobre as áreas Norte (5 - 20°N, 60-30°W) e Sul (0-20°S, 30°W-10°E) do oceano Atlântico Tropical (ambiente Neutro). Aplicou-se a análise de agrupamento aos dados de TSM mensal para os três ambientes climáticos para todos os pontos de grade do domínio do Oceano Atlântico. A distância euclidiana foi utilizada como medida de dissimilaridade, o método hierárquico de variância mínima de Ward como método de ligação e o gráfico da Silheuta para avaliar a partição de cada agrupamento. Identificaram-se seis grupos em cada ambiente climático. O teste t-Student identificou quatro subgrupos apresentando diferenças significativas nas médias de TSM entre os ambientes FAV/DESFAV em relação ao ambiente Neutro. A regressão linear por componentes principais foi utilizada para verificar o potencial de previsão dos grupos FAV e DESFAV na precipitação do NLNEB. A interação oceano-atmosfera revelou apenas grupos do ambiente FAV com potencial de previsão para a precipitação do NLNEB no período de AMJJ, as áreas do ambiente DESFAV não apresentaram significância estatística (valor-p < 0,05) na precipitação do NLNEB.

O Radônio (Rn-222) é um gás nobre-radiativo, incolor, inodoro, insípido, denso (9,73
kg/m3) e altamente solúvel na água (solubilidade de 1,67x10-4 a 25ºC e 1Atm) que, com
exceção do Dióxido de Carbono, é o gás com maior solubilidade na Atmosfera. Neste estudo
foram estudadas a variação e correlação das variáveis meteorológicas com as emanações de
Radônio e íons atmosféricos em um ambiente de floresta equatorial e Caatinga do estado do
Rio Grande do Norte, Brasil. Especificamente em biomas do Nordeste do Brasil (NEB) pouco
se sabe sobre o comportamento Rn-222, no que diz respeito à distribuição nos diferentes
níveis da baixa troposfera, a exemplo da Mata Atlântica Dunar e Caatinga. Assim, o objetivo
foi de investigar a relação entre variáveis meteorológicas, as concentrações atmosféricas de
Rn-222 e íons atmosféricos para o período caracterizado como seco e chuvoso, no município
de Apodí-RN e Parnamirim-RN, inseridos no bioma de Caatinga e Mata Atlântica Dunar
Nordestina que abrange cerca de 800.000 Km2 e 19.427 km², respectivamente. As medidas
foram realizadas a 1,5 m do solo. Coletaram-se dados de temperatura do ar, umidade relativa,
velocidade e direção do vento e pressão atmosférica bem como concentrações de Rn-222 e de
íons atmosféricos. Os resultados mostraram um padrão bimodal no comportamento diário da
concentração de Rn-222, nas primeiras horas da manhã observado em todos os dias.
Comportamento semelhante foi observado para a concentração de íons entre 04:00 e 05:00
HL (Horário Local) em Parnamirim. Em Apodí, o ciclo diário da concentração de Rn-222
mostrou um padrão semelhante ao de Parnamirim, com um máximo principal de 29,38 Bq/m3
e 24,00 Bq/m3 durante a estação seca e chuvosa, respectivamente, em torno de 17:00 HL e um
máximo secundário às 15:00 HL com 27,37 Bq/m3 (estação seca) e 19,00 Bq/m3 (estação
chuvosa). Estes ciclos são consistentes com situações de uma atmosfera estaticamente neutra
devido à transição de períodos de estável para regimes instável (primeiro pico) e instável para
estável (segundo pico) de acordo com o número de Richardson Bulk também observado neste
estudo.

Perturbações atmosféricas com características quase-periódicas e geradas por ondas de gravidade têm sido intensamente estudadas nas últimas décadas. No entanto, poucos desses estudos se referem à estratosfera equatorial. Nestapesquisa se discute resultados relativos ao estudo de assinaturas de ondas de gravidade no perfil de temperatura da estratosfera e da tropopausa, na faixa de altura entre 16 – 30 km, a partir de dados de radiossondagens de balões meteorológicos lançados pelo Centro de Lançamentos da Barreira do Inferno (CLBI), durante o ano de 2000. O objetivo desta pesquisa foi estudar as características das perturbaçõesno perfil estratosférico de temperatura atribuídas a passagem de ondas de gravidade. Os dados obtidos foram comparados com os dados teóricos gerados a partir do modelo semi-empírico MSIS-90, a partir da aplicação da Transformada Rápida de Fourier (FFT) sobre o perfil da flutuação da temperatura, sendo possível determinar a frequência das perturbações e compará-las com as frequências de Brunt-Väisälä. Foram estudadas um total de 185 sondagens diurnas, todas em torno das 12 horas (UT), sendo detectados 29 casos nos quais se observou perturbações cujos parâmetros tais como período, frequência, comprimento de onda vertical e densidade de energia foram compatíveis com os parâmetros associados à passagem de ondas de gravidade. Os períodos calculados foram da ordem de 5,7 – 26,0 minutos, os comprimentos de onda verticais da ordem de 1,36 – 4,01 km, as frequências angulares da ordem de 10^-3 – 10^-2 rad/s ea densidade de energia potencial e total associadasàs ondas foram em média da ordem de 1,0 – 30,0 J/kg, mostrando que fenômenos deste tipo são capazes de dissipar significativas quantidades de energia para a média atmosfera e influenciar fatores meteorológicos na troposfera. A pesquisa mostrou também que os dados do modelo MSIS-90 reproduzem com boa aproximação o perfil de temperatura da troposfera e da estratosfera em dias calmos, o que não ocorre na tropopausa e na estratosfera em dias perturbados.

A variabilidade/mudança climática tem gerado grandes preocupações em nível mundial, sendo uma das grandes questões o aquecimento global, que pode está afetando a disponibilidade dos recursos hídricos em perímetros irrigados. No semiárido do Nordeste brasileiro sabe-se que há predominância de déficit hídrico, porém pouco se conhece sobre tendências em séries climatológicas da perda conjunta de água por evaporação e transpiração (evapotranspiração). Por isso, neste trabalho procurou-se analisar se há indícios de aumento e/ou diminuição no regime da evapotranspiração de referência (ETo), nas escalas mensal, anual e interdecadal no polo irrigado das localidades de Juazeiro, BA (9°24’S; 40°26’W e 375,5m) e Petrolina, PE (09°09’S, 40°22’W e 376m), sendo essa análise o objetivo principal. De posse dos dados meteorológicos diários, disponibilizados pela EMBRAPA Semiárido, no período de 01.01.1976 a 31.12.2014, estimou-se a ETo diária utilizando-se o método padrão de Penman-Monteith (EToPM) parametrizado por Smith (1991). Outros métodos de estimativas mais simplificados foram calculados e comparados à EToPM, sendo: Radiação Solar (EToRS), Linacre (EToL), Hargreaves e Samani (EToHS) e o método do Tanque Classe A (EToTCA). As principais análises estatísticas foram os testes não paramétricos de homogeneidade (Run), de tendência (Mann-kendall), magnitude da tendência (Sen) e detecção de início da tendência (Mann-Whitney), a significância estatística adotada foi de 5 e/ou 1%. A técnica de Análise de Variância - ANOVA foi aplicada para averiguar se há diferença significativa nas médias interdecadais. Para efeitos comparativos entre os métodos de ETo, foram utilizados a correlação (r), o teste t-student e Tukey aos níveis de 5% de significância. E por fim, as estatísticas de Willmott et al. (1985) foi utilizada para avaliar o índice de concordância e de desempenho dos métodos simplificados comparados ao método padrão. Obteve-se como principais resultados que houve diminuição na série temporal da EToPM nos perímetros irrigados de Juazeiro, BA e Petrolina, PE, significativos respectivamente a 1 e 5%, com uma magnitude anual de -14,5 mm (Juazeiro) e -7,7 mm (Petrolina) e início da tendência em 1996. Os métodos de melhor concordância com a EToPM foi a EToRS com desempenho muito bom, nas duas localidades, seguido pelo método da EToL com desempenho bom (Juazeiro) e mediano (Petrolina). A EToHS obteve o pior desempenho (péssimo), para as duas localidades. É sugerido neste que a diminuição da EToPM pode está associado ao aumento das áreas agrícolas irrigadas e da construção do lago de Sobradinho à montante dos perímetros. 

Criado no início da década de setenta, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) chega aos
meados da segunda década do século 21 com sua popularização através de softwares que podem
ser facilmente utilizados em aparelhos celulares e em painéis de automóveis. Além disso, a
navegação aérea brasileira utiliza tal sistema de satélites como um de seus meios de orientação.
Tais fatos tornam os problemas relacionados ao uso de serviços de localização por GPS em
assuntos de interesse social. Dentre esses problemas estão as cintilações, que são súbitas
mudanças na amplitude e/ou fase da onda eletromagnética que ocorrem quando esta atravessa
regiões de irregularidades na densidade eletrônica da ionosfera, camada atmosférica situada entre
50 Km e 2000 Km de altitude. Entre as causas da formação de tais irregularidades, conhecidas
como bolhas de plasma, há o acentuado crescimento do campo elétrico zonal durante as últimas
horas da tarde devido ao efeito dínamo na camada F e à diminuição da condutividade elétrica na
camada E, criando, assim, o pico de pré-reversão com intenso aumento da deriva vertical do
plasma ionosférico antes da sua inversão, quando a ionosfera desce, após o pôr do Sol,
produzindo uma instabilidade, segundo o modelo de Rayleigh-Taylor. No Brasil, a ocorrência
desse processo é mais intensa entre os meses de Setembro e Abril, de modo que as cintilações
são mais frequentes nesse período. Estudos tem relacionado o comportamento desse fenômeno
eletromagnético na região brasileira com tempestades geomagnéticas por meio de modelos de
campos elétricos perturbados nas proximidades do equador magnético. Este trabalho, então,
visando identificar a relação entre cintilações de GPS em Natal-RN (Brasil) e perturbações
geomagnéticas de quaisquer intensidades e variações, fez analises do comportamento ionosférico
e das variações do índice Dst (Disturbance storm time) concernente a épocas distintas do ciclo
solar do período entre os anos de 2000 e 2014. Parte dos dados desta pesquisa se originou no
observatório da UFRN, a partir de uma placa GEC Plessey ligada a uma antena ANP –C 114
3
modificada pelo grupo Cornell University’s Space Plasma Physics de modo a operar o ScintMon,
um programa de monitoramento de GPS. Neste estudo, portanto, foram constatados vários casos
de cintilações inibidas após a fase principal de tempestades magnéticas, fato que, juntamente com
outros, corroboraram com a categorização de Aarons (1991) e com os modelos de dínamo
pertubado (de acordo com Bonelli, 2008) e de penetração over-shielding, defendido por Kelley et
al. (1979) e Abdu (2011) [4]. Além dessas constatações, foram notados diferentes aspectos
morfológicos em tais perturbações no sinal de GPS de acordo com atividades magnéticas
precedentes. Também foi constatada uma relação moderada entre a taxa de variação do Dst (de
horário específico) e o S4 médio do sinal noturno, por meio de uma função polinomial. Tal
constatação, portanto, corroborando com Ilma et al. (2012) [17], é uma importante evidência de
que as cintilações de GPS não são diretamente controladas por indução magnética de
tempestades. Ao concluir este trabalho, essa relação também se mostrou como um meio de
previsão parcial de cintilações.

Neste trabalho, estão sendo apresentados os resultados da investigação sobre a variação da velocidade do pico de pré-reversão de deriva vertical do plasma ionosférico que comumente ocorre nos períodos próximos ao pôr-do-sol (entre 21UT – 22UT) para os municípios de Natal/RN (33.7º O, 5.6º S), Fortaleza/CE (38.45º O, 3.9º S) e Cachoeira Paulista/SP (45.0ºO, 22.7º S). Os dados (ionogramas) de altura virtual () em função da frequência emitida para a região Fda ionosfera foram obtidos junto ao Centro de Lançamento da Barreira do Inferno – CLBI, localizado em Natal, ainda se obteve dados junto às cidades de Fortaleza e cachoeira Paulista. Esses dados foram coletados por meio da ionossonda tipo CADI (Canadian Advanced Digital Ionosonde) para as cidades de Natal e Fortaleza, e pela digissonda DPS para a cidade de Cachoeira Paulista.  Foram considerados apenas os dados de 2000, ano de solar máximo, para os meses com tempestades magnéticas e para períodos calmos. Para identificação dos períodos com tempestades magnéticas e períodos calmos utilizou-se o índice Dst (Disturbance Storm Time) que pode ser obtido a partir do seguinte endereço: http://lasp.colorado.edu/space_weather/dsttemerin/archive/dst_years.html, bem como também se utilizou o índice Kp. A partir dos dados foi possível reduzir os parâmetros ionosféricos desejados para as alturas virtuais de 5 e 6MHz utilizando o programa ionocadi para as cidades de Natal e Fortaleza, e para Cachoeira Paulista utilizou-se do software SAO-Explorer para obter as alturas reais. Com os dados de alturas virtuais () e reais reduzidos para as respectivas frequências anteriormente citadas, o passo seguinte foi o cálculo do , que se deu por meio da média entre as velocidades para as frequências de 5 e 6MHz para as respectivas cidades estudadas nesse trabalho. Com resultados para a velocidade de deriva vertical da região F ionosférica pode-se verificar as influências das tempestades magnéticas nos resultados, como exemplo, podemos citar a penetração de campos elétricos, bem como também campos elétricos do dínamo perturbado.

Resumo

             Compreender mudanças climáticas é um assunto de extrema importância e tem estimulado inúmeras pesquisas. Grande parte do aumento observado na temperatura da superfície global sobre os últimos anos ocorreu antes de 1940 e depois de 1980. As principais causas relacionadas são a variabilidade solar, mudanças na atmosfera, conteúdo de gás de efeito estufa ou enxofre devido à ação natural ou antrópica, ou variabilidade interna do sistema oceano-atmosfera. O magnetismo e as tempestades magnéticas têm sido raramente citados, e as evidências para conexões entre clima e estes eventos têm recebido pouca atenção. Relatos indicam que pode exister uma correlação entre mudanças na amplitude das variações geomagnéticas de origem externa, radiação solar e da temperatura global. Estes parecem se correlacionar com eventos climáticos significativos na região do Atlântico Norte. O mecanismo proposto envolve as variações da geometria do campo, o que resulta num aumento de raios cósmicos a nucleação induzida de nuvens. Aquisição de dados sobre eventos pouco elucidados são necessários para investigar mais indicações de que os campos magnéticos do Sol e da Terra podem ter influência significativa sobre a mudança climática em determinadas escalas de tempo. As correlações da atividade solar com o clima foram investigadas em regiões de baixas latitudes da América do Sul. Em algumas regiões da Terra, os ciclos de 11 e 22 anos correlacionam, por exemplo, com a variação dos níveis de chuvas. O mecanismo responsável por esta correlação ainda não é conhecido.

Os Eventos de Precipitação Intensa (EPI) vêm causando grandes prejuízos sociais e econômicos às regiões atingidas. Na Amazônia, esses eventos podem acarretar consequências negativas 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 com ocorrências mais graves. 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, para o período de 1983 a 2012. Primeiramente, regiões homogêneas de precipitação foram determinadas, através 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, através 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. E, 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 as ocorrências mais graves dos EPI 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. Na análise sinótica, no sul da Amazônia, os campos de composição mostraram uma configuração favorável a formação da Zona de Convergência do Atlântico Sul. No litoral, os eventos de precipitação intensa devem estar associados com sistemas de meso escalas, como as Linhas de Instabilidade. E, no noroeste, são aparentemente associados à Zona de Convergência Intertropical e/ou à convecção local.

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.