| Summary: | A first study used the hidden Markov model in this dissertation to describe the daily rainfall occurrence and intensity at four meteorological stations in the Metropolitan Region of Fortaleza in the Northern Northeast Brazil (NNB) and the teleconnection patterns that influence precipitation regime during the rainy season (February, March, April, and May) from 1975 to 2013. A model with four hidden states was associated with climatic conditions: very rainy (1), rainy (2), less rainy (3), and dry (4), satisfactorily agreeing with the interannual variability of the rainy season in this region. State 2 was the only one that showed a statistical trend, indicating a probable decrease in the occurrence of precipitation in the rainy season. It was also shown that the meteorology associated with states 2 and 4 is strongly related to the El Niño-South Oscillation and the North Atlantic tripole and is intrinsically conditioned by the large-scale atmospheric patterns of the Northern Hemisphere. All of these mechanisms modulated the displacement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) southward (state 2) or northward (state 4), affecting the occurrence of precipitation in the NNB. State 1 was distinguished by the influence of the Atlantic Meridional Mode and the ITCZ displacement further south, while state 3 was identified by the absence of teleconnection patterns. A second study investigated the homogeneity and trend of eleven extreme precipitation indices from a daily data set of 84 rain gauges in the state of Ceará, located in the NNB, from 1974 to 2018, on the annual and seasonal time scales. The data were initially submitted to the gap-filling and quality control processes. Most precipitation series were classified as "useful," and dry day precipitation indices were more susceptible to breaks than rainy day variables for homogeneity. The significant break years in the series agreed well with the El Niño and La Niña events, suggesting a further investigation of this possible connection. The precipitation indices for rainy and dry days presented mostly decreasing and increasing trends, respectively, indicating a decline in the rainfall regime in Ceará, mainly in the central-eastern, northwestern, and southern regions, in the annual and rainy seasons. The LOWESS curve showed changes in almost all series during the 1980s and 1990s, coinciding with the homogeneity breaks and the years of severe droughts in the region. The correlation coefficients were strong and significant between all precipitation indices and the other variables, seeming to induce changes in total rainfall. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Nessa dissertação, um primeiro estudo utilizou o modelo oculto de Markov para descrever a ocorrência e a intensidade diária das chuvas em quatro estações meteorológicas na Região Metropolitana de Fortaleza no Norte do Nordeste do Brasil (NNB), e os padrões de teleconexão que influenciam o regime de precipitação durante a estação chuvosa (fevereiro, março, abril e maio) de 1975 a 2013. Um modelo com quatro estados ocultos foi associado às condições climáticas: muito chuvoso (1), chuvoso (2), menos chuvoso (3) e seco (4), concordando satisfatoriamente com a variabilidade interanual da estação chuvosa nesta região. O estado 2 foi o único que apresentou uma tendência estatística, indicando uma provável diminuição da ocorrência de precipitação na estação chuvosa. Foi mostrado ainda que a meteorologia associada aos estados 2 e 4 está fortemente relacionada ao El Niño-Oscilação Sul e ao tripolo do Atlântico Norte, e está intrinsecamente condicionada aos padrões atmosféricos de larga escala do Hemisfério Norte. Todos esses mecanismos modularam o deslocamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) para o Sul (estado 2) ou para o Norte (estado 4), afetando a ocorrência de precipitação no NNB. O estado 1 se distinguiu pela influência do Modo Meridional do Atlântico e pelo deslocamento da ZCIT mais ao Sul, enquanto o estado 3 foi identificado pela ausência de padrões de teleconexão. Um segundo estudo investigou a homogeneidade e a tendência de onze índices extremos de precipitação a partir de um conjunto de dados diários de 84 pluviômetros no estado do Ceará, localizado no NNB, de 1974 a 2018, nas escalas de tempo anual e sazonal. Os dados foram inicialmente submetidos aos processos de preenchimento de falhas e de controle de qualidade. Para a homogeneidade, a maioria das séries de precipitação foram classificadas como "úteis" e os índices de precipitação de dias secos foram mais suscetíveis às quebras do que as variáveis de dias chuvosos. Os anos de quebra significativos das séries concordaram bem com os eventos de El Niño e de La Niña, sugerindo uma investigação profunda dessa possível conexão. Os índices de precipitação de dias chuvosos e secos apresentaram em sua maioria tendências decrescentes e crescentes, respectivamente, indicando queda no regime de chuvas no Ceará, principalmente nas regiões centro-leste, noroeste e sul, nos períodos anual e chuvoso. A curva de LOWESS mostrou mudanças em quase todas as séries durante as décadas de 1980 e 1990, coincidindo com as quebras de homogeneidade e os anos de fortes secas na região. Os coeficientes de correlação foram fortes e significativos entre todos os índices de precipitação e as demais variáveis, parecendo induzir mudanças na precipitação total.
|
|---|