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Resumo Séries pluviométricas obtidas entre 1910 e 2016 em onze localidades da região de Catolé do Rocha, Estado da Paraíba, Brasil, foram analisadas com o objetivo de traçar um melhor perfil climático da região. Para tanto, o índice de Anomalia de Chuvas (IAC) juntamente com ferramentas estatísticas foram utilizados. Os resultados obtidos sugerem que as variabilidades nas chuvas, nos padrões de umidade, assim como nos períodos normais, úmidos, secos, e seus extremos, estão em conexão com os anos de El Niño e La Niña. O regime pluviométrico foi caracterizado por irregularidades com uma tendência significativa de decréscimo de chuvas no período considerado. A distribuição de probabilidade Logística representa de forma adequada as chuvas da região, com o p-valor de 0,994 para um nível de significância de 0,05.

Abstract Rainfall series obtained from 1910 to 2016 in eleven locations over Catolé do Rocha region, State of Paraíba, Brazil, have been analyzed to draw a better climate profile of the region. For this, the Rainfall Anomaly Index (RAI) and additional statistical tools were used. The results obtained suggest that the variability in rainfall, humidity patterns, as well as in normal, wet, dry periods, and their extremes, are in connection with the years of El Niño and La Niña. The pluviometric regime has been characterized by irregularities with a significant trend of decreasing rainfall in the period considered. The logistic probability distribution adequately represents the region's rainfall, with a p-value of 0.994 for a significance level of 0.05.
Resumo Este trabalho pretende avaliar o comportamento da EOA (espessura ótica dos aerossóis) sobre regiões da América do Sul (Cone Sul, Amazônia legal, do Nordeste do Brasil e Sul do Brasil), com característica climáticas diversas, analisando seu comportamento médio para o período dos anos de 2005 a 2019. Os dados são coletados pelo sensor OMI (Ozone monitoring Instrument) da NASA (National Aeronautics and Space Administration) a bordo do satélite Aura com resolução espacial de 1° x 1° e resolução temporal diária. Dos dados utilizados foram feitas médias e percentis, foi observado que existe um comportamento sazonal nos locais analisados, com maiores valores (0,35 e 0,34) encontrados nas estações secas e menores nas estações chuvosas (0,15 e 0,16). Ao analisar sistemas que influenciam e os períodos de chuva e de seca das regiões, foi observado a relação da concentração de aerossóis com a precipitação, pois os valores máximos de aerossóis acontecem nas estações secas e esse padrão se repete em todas regiões com exceção da região Nordeste onde fatores além dos climatológicos parecem ter uma maior influencia. é levantada como uma das hipóteses a influencia antropogênica tendo em vista os altos níveis de emissões das grandes capitais no litoral da região.

Abstract This work aims to evaluate the behavior of AOD (aerosol optical depth) over South American regions (Southern Cone, Legal Amazon, Northeastern Brazil and Southern Brazil), with different climate characteristics, analyzing their average behavior for the period from 2005 to 2019. The data are collected from OMI (Ozone Monitoring Instrument) sensor of NASA (National Aeronautics and Space Administration) aboard the Aura satellite with spatial resolution of 1° x 1° and daily temporal resolution. From the data used, were made averages and percentiles, it was observed that there is a seasonal behavior in all the analyzed locations, with highest values (0.35 and 0.34) being found in the dry seasons and lowest in the rainy seasons (0.15 and 0.16). When analyzing influencing systems and the periods of rain and drought in the regions, it was possible to observe the relationship between the concentration of aerosols and precipitation, as the maximum values of aerosols occur in the drier seasons and this pattern is repeated in all regions except from the Northeastern region where other factors than climatological seem to have a greater influence, the anthropogenic influence is one of the hypotheses due to the location of the largest capitals of the region at the coast.
Resumo Para melhorar nosso entendimento dos eventos extremos nas Bacias hidrográficas do rio Aguapeí e do rio do Peixe, utilizando análises estatísticas variadas, objetivou-se neste trabalho, detectar oscilações, sistemas ou fenômenos dominantes que influenciam na pluviometria e na ocorrência de eventos extremos nestas bacias, identificar tendências climáticas, e ainda detectar grupos que apresentam comportamento pluviométrico semelhante, utilizando o Método de agrupamento. Além disso, utilizou-se o SPI para análise de eventos extremos locais, cujas variações foram associadas ao El Niño-Oscilação Sul (ENOS) Canônico ou Modoki, e submeteu-se o índice de Prp às Análises de Ondaletas para identificar as causas climáticas da variabilidade pluviométrica. As análises das ondaletas identificaram picos significantes em 0,25 a 0,5 anos, embora uma escala de 22 anos predomine em quase todos os anos. Os anos com índices de precipitação elevados são decorrentes da associação de fenômenos de diferentes escalas temporais, como também, a falta destes, ocasionam anos de baixos índices pluviométricos. Foi constatada uma maior frequência de eventos de secas, contudo, a ocorrência de eventos chuvosos se mostrou de forma mais intensa. Os eventos de chuvas extremas ocorrem principalmente em anos de El Niño canônico, e eventos de secas leves em anos de La Niña Canônico.

Abstract In order to improve our understanding on the extreme events of the hydrographic basins of river Aguapeí and river Peixe, using a variety of statistical analyzes, the objective of this work was to detect oscillations, systems or dominant phenomena that influence rainfall and the occurrence of extreme events in these hydrographic basins, to identify climatic trends, and groups with similar rainfall behavior using the Cluster analysis. In addition, SPI was used to analyze local extreme events, the variations of which were associated with the El Niño- South Oscillation (ENSO) Canonico or Modoki, and the Prp index was subjected to Wave Analysis to identify the climatic causes of rainfall variability. The wavelet analyses identified significant peaks at the 0.25 and 0.5 years although a 22-year time scale predominates during almost all years. Years with high rainfall rates are due to the association of different time scale phenomena, whereas their absences cause low rainfall years. A higher frequency of drought events was found, however, the occurrence of rainy events was more intense. Extreme rainy events occur mainly in canonical El Niño years, and light drought events in canonical La Niña years.
Resumo Um dos fatores mais importantes em qualquer programa de gerenciamento dos recursos hídricos é ter o conhecimento sobre os processos naturais que regulam o ciclo hidrológico. O objetivo desse estudo foi realizar a estimativa da Evapotranspiração de referência (ETo) na bacia hidrográfica do Baixo São Francisco (BSF), com uso do método de Penman-Monteith (PM) recomendado pela Food and Agriculture Organization (FAO), no período de 2009 a 2018. O primeiro passo da pesquisa foi realizar o preenchimento de falhas em dados de superfície, utilizando o método estatístico média preditiva (Predictive Mean Matching-PMM). Após validação desse método, pôde-se estimar a ETo pelo método PM-FAO, onde observou-se que a dinâmica temporal da ETo na maior parte das localidades de estudo segue um padrão semelhante, tendo apenas valores diferentes nos seus máximos e mínimos. Com relação aos valores médios diários de ETo, Pão de Açúcar, em Alagoas, teve o maior valor na região de estudo, 4,69 mm.dia−1 e Arapiraca, também em Alagoas, o menor valor com 4,18 mm.dia−1. A média do total anual acumulado de ETo do BSF para o período foi de 1635,23 mm.ano−1. A baixa ETo observada durante o período chuvoso (abril a julho) está associada às temperaturas mais baixas. O trabalho obteve bons resultados, se comparado com outros estudos já realizados no BSF.

Abstract One of the most important factors in any water resource management program is having the knowledge about the natural processes that regulate the hydrological cycle. The aim of this study was to estimate the reference Evapotranspiration (ETo) in the Baixo São Francisco watershed (BSF), using the Penman-Monteith (PM) method recommended by the Food and Agriculture Organization (FAO), in the period 2009 to 2018. The first step of the research was to fill in gaps in surface data, using the statistical predictive mean method (Predictive Mean Matching-PMM). After validation of the method, it was possible to estimate ETo using the PM-FAO method, where it was found that the temporal dynamics of ETo in most study locations follow a similar pattern, having only different values in their maximums and minimums. Regarding the average daily ETo values, Pão de Açúcar, in Alagoas, had the highest value in the study region, 4.69 mm.day−1 and Arapiraca, also in Alagoas, the lowest value with 4.18 mm.day−1. The average of the accumulated annual total of ETo of the BSF for the period was 1635.23 mm.year−1. The low ETo observed during the rainy season (April to July) is associated with lower temperatures. The work obtained good results, if compared with other studies already conducted in lower San Francisco.
Resumo O monitoramento dos parâmetros biofísicos de uma determinada região é de suma importância para sua população, tendo em vista os impactos causados por fenômenos climáticos de grande escala e a sazonalidade dos sistemas meteorológicos que afetam a região. Portanto, o objetivo do estudo é analisar a sazonalidade dos parâmetros biofísicos índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN) e temperatura da superfície terrestre (TST) assim como, sua interação com a chuva no Estado de Alagoas para os anos de 2001 e 2016 sobe influência de La Niña. Foram utilizados produtos de IVDN e TST do sensor MODIS, satélite TERRA, processados através do software Qgis 2.18.3. Inicialmente, foram realizados cálculos com os fatores de ajuste nas imagens de IVDN e TST, e posteriormente foram elaborados os mapas temáticos. Os resultados obtidos mostram um aumento no último trimestre do ano de 2016 nas classes de vegetação rala e solo exposto e uma diminuição da vegetação densa em relação ao ano de 2001, nas demais classes houve uma variabilidade sazonal da cobertura vegetal. Os mapas de TST apresentam correlação forte com o IVDN, mostrando uma relação inversamente proporcional entre os parâmetros. Na precipitação verificou-se a sua influência direta na resposta do IVDN e TST, devido ao tipo de vegetação encontrado na região.

Abstract The monitoring of the biophysical parameters of a given region is of paramount importance for its population, in view of the impacts caused by large-scale climatic factors and the seasonality of the meteorological systems that affect the region. Therefore, the objective of the study is analyzing the seasonality of the biophysical parameters Index of Vegetation by Normalized Difference (IVDN) and Land surface temperature (LST) as well, TST interaction with rainfall in the State of Alagoas for the years 2001 and 2016 rises under the influence of La Niña. IVDN and TST product TST from the MODIS sensor, TERRA satellite, were processed using the Qgis 2.18.3 software. Initially, calculations were performed with the adjustment factors in the IVDN and TST images, and later the thematic maps were prepared for the analyzes. The result TST obtained show an increase in the last quarter of 2016 in the classes of thin vegetation and exposed soil and a decrease in dense vegetation compared to 2001, in the other classes there is a seasonal variability of the vegetation cover. TST maps have direct influence with IVDN, showing an inversely proportional relationship between the parameters. In precipitation, TST direct influence on the response of IVDN and TST was verified, due to the type of vegetation found in the region.
Resumo O cultivo de milho em regime de sequeiro no estado de Alagoas é determinado pela variabilidade climática, especialmente sob as recorrentes secas que influenciam a recarga dos recursos hídricos em toda a região Nordeste do Brasil. Uma das formas de minimizar o risco de perdas é estabelecer uma janela climática ótima para o plantio. Nessa pesquisa utilizou-se um modelo agrometeorológico de penalização por déficit hídrico para simular a produtividade em todos os municípios de Alagoas no período de 1980 a 2015. A alta correlação entre simulações e observações, e o erro médio absoluto baixo para estações de referência validaram o modelo. Há diferentes janelas favoráveis ao plantio, mais curta no sertão durante o mês de abril, entre o terceiro decêndio de março e o terceiro decêndio de maio no agreste, e entre o primeiro decêndio de março e o segundo decêndio de junho no leste alagoano. Em média, as perdas relativas de produtividade no sertão são de 45%, no agreste de 40% a 45%, e em torno de 20% no leste. Estes resultados podem auxiliar o Zoneamento Agrícola de Risco Climático de Culturas do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, a estabelecer um calendário mais criterioso para a semeadura do milho no estado de Alagoas.

The cultivation of corn under a rainfed regime along the state of Alagoas is deeply influenced by climate variability, especially when considering the recurring droughts affecting the entire Northeast region of Brazil. One way of minimizing the risk of losses is establishing a climate window that is optimal for the sowing time. This study resorted to an agrometeorological model of damages by water deficit to simulate the productivity in every municipality of Alagoas from 1980 to 2015. The high correlation between simulations and observations, and the low absolute mean error for reference stations validated the model. There are different windows favourable to planting, shorter in the hinterland during the month of April, between the third ten days of March and the third ten days of May in the wild, and between the first ten days of March and the second ten days of June in eastern Alagoas. On average, relative productivity losses are about 45% in “Sertão”, 40-45% in “Agreste”, and around 20% in the coast. Such results can aid the Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock, and Supply, in the elaboration of its Agricultural Climate Risk Zoning of Crops, potentially resulting in a more considerate calendar for corn sowing in Alagoas.
Resumo Este estudo apresenta a segunda etapa da avaliação espaço-temporal das tendências a longo prazo nos valores da Coluna Total de Ozônio (CTO) sobre o Nordeste Brasileiro (NEB) durante a atuação do modo de variabilidade atmosférica El Niño - Oscilação Sul (ENOS), com foco na fase La Niña (modalidades Canônica e Modoki). O objetivo é analisar a variação anual e os efeitos desse fenômeno na região de estudo no período entre 1997 e 2018. Os dados utilizados são provenientes de sensoriamento remoto, gerados pelos sensores Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) e Ozone Monitoring Instrument (OMI), disponibilizados pela National Aeronautics and Space Administration (NASA), e analisados através de médias, valores de anomalias e diagramas hovmoller. Foi constatado que eventos La Niña provocam, predominantemente, aumento na concentração de ozônio sobre o NEB. Nos períodos de atuação desse modo de variabilidade a desaceleração da Circulação Brewer-Dobson (CBD) é causada pela intensificação dos ventos alísios gerando acúmulo de ozônio na região tropical. Entre as duas modalidades, fenômenos Modoki apresentam esse efeito mais intensificado. O maior (+6,5) e menor (-3,0) valor médio mensal de anomalia obtidos ocorreram durante sua atuação, registrados na região norte do NEB em julho e setembro, respectivamente.

Abstract This study presents a second stage of the spatio-temporal assessment of long-term trends in ozone concentrations in Northeast Brazil (NEB) under the influence of the El Niño - South Oscillation (ENSO) with emphasis on the La Niña phase (Canonical and Modoki). The objective is to analyze the annual variation and the effects of this phenomenon in the Total Ozone Column (TOC) over the NEB, between 1997 and 2018. The data come from remote sensing, generated by the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and Ozone Monitoring Instrument (OMI) sensors, made available by National Aeronautics and Space Administration (NASA), and analyzed using mean, anomaly values and hovmoller diagrams. It was found that La Niña events cause, predominantly, an increase in the concentration of ozone over the NEB. During periods of action of this mode of variability, the deceleration of Brewer-Dobson circulation (CBD) is caused by the intensification of trade winds, generating ozone accumulation in the tropical region. Between the two modalities, Modoki show this effect more intensified. The highest (+6.5) and lowest (-3.0) average monthly anomaly values obtained occurred during his performance, recorded in the northern region of NEB in July and September, respectively.
Resumo Alterações no uso e ocupação do solo das cidades tem consequências diretas no campo térmico urbano, cujas características físicas e microclimáticas tornam-se atrativos à convivência humana. Esta pesquisa teve como objetivo analisar a variação de um índice biometeorológico e estudar quantitativamente o ciclo diurno do conforto térmico humano em Maceió-AL, por meio de dados horários disponibilizados pela estação meteorológica automática do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) entre os anos de 2004 a 2015. Em média, observa-se sensação de conforto das 00 às 09 horas UTC; das 11 às 20 UTC prevalece a sensação de desconforto térmico pelo calor. A partir das 21 UTC o desconforto devido ao calor vai apresentando uma diminuição e o conforto começa a aumentar, prevalecendo essa sensação, não sendo identificados casos de desconforto ou estresse devido ao frio. é comum, a depender da época do ano, ocorrência de horas de estresse pelo calor entre 10 a 19 UTC, com maior frequência das 15 às 17 UTC. Apesar de constatados desconforto e estresse por calor, predomina na maior parte das horas do dia condições de conforto, não sendo observados em todo o período de estudo nenhum caso de desconforto por frio.

Abstract Changes in land use and occupation in cities have direct consequences in the urban thermal field, whose physical and microclimate characteristics become attractive to human coexistence. This research aimed to analyze the variation of a biometeorological index and to quantitatively study the diurnal cycle of human thermal comfort in Maceió-AL, using hourly data provided by the automatic meteorological station of the National Institute of Meteorology (INMET) between the years 2004 to 2015. On average, there is a feeling of comfort from 00 to 09 UTC; from 11 to 20 UTC the sensation of thermal discomfort by heat prevails. After 21 UTC, the discomfort due to heat decreases and comfort begins to increase, with this feeling prevailing, with no cases of discomfort or stress due to the cold being identified. It is common, depending on the time of year, for hours of heat stress between 10 to 19 UTC, more frequently from 15 to 17 UTC. Despite discomfort and heat stress, comfort conditions prevail in most hours of the day, with no case of discomfort due to cold being observed throughout the study period.
Resumo Neste estudo, um modelo de downscaling estatístico (MDE) baseado na metodologia de análogos foi usado para projetar padrões futuros de precipitação e temperatura na cidade de Maceió, litoral leste do Nordeste (9,7° S; 35,7° W; 64,5m), e avaliar seus impactos na produtividade da cana de açúcar. Dados observados históricos foram usados para o downscaling da precipitação e temperatura usando diferentes modelos climáticos globais (CanESM2, CNRM-CM5, IPSL-CM5A-MR, GFDL-ESM2M, MIROC-ESM, MPI-ESM-MR, e NorESM1-M) em relação ao período de referencia (1961-1990), e, em seguida, para cenários futuros de 2021 a 2080. Os dados foram analisados em decêndios, mesmo passo de tempo do modelo agrometeorológico usado para a cultura. Ao contrário do que se esperava, a combinação de redução das chuvas e aumento da evapotranspiração nos cenários futuros não diminuiu a estimativa da produtividade, com previsão de aumento. A este fato pode-se atribuir que a redução das chuvas previstas, mais acentuadas no período chuvoso, não serão decisivas para a diminuição da produtividade, pois na maioria dos modelos climáticos há previsão de aumento das chuvas no período seco de setembro a dezembro, crítico para o crescimento inicial da cultura, que tem calendário de plantio a partir do primeiro decêndio de setembro.

Abstract In this study, a statistical downscaling model (SDSM) based on the analogous methodology was used to project future patterns of precipitation and temperature in the city of Maceió, east coast of northeastern Brazil (9.7° S; 35.7° W; 64.5m), and to evaluate its impacts on sugar cane yield. Historical observed data were used for downscaling precipitation and temperature using different global climate models (CanESM2, CNRM-CM5, IPSL-CM5A-MR, GFDL-ESM2M, MIROC-ESM, MPI-ESM-MR, and NorESM1-M) in relation to the reference period (1961-1990), and then for future scenarios from 2021 to 2080. The data were analysed in a ten days period, the same time step as the agrometeorological model used for culture. Contrary to what was expected, the combination of reduced rainfall and increased evapotranspiration in future scenarios did not decrease the estimate of yield, with an increase forecast. This effect can be attributed to the fact that the reduction in predicted rainfall, which was more pronounced in the rainy season, was not decisive for the decrease in yield, since in most MCGs there is a forecast of increased rainfall in the dry period from September to December, which is crucial for the initial growth of the crop, which has a planting schedule from the first ten-day period of September.