Precipitação na América do Sul associada às variabilidades de baixa frequência na TSM dos oceanos Atlântico e Pacífico

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Vinicius Buscioli Capistrano
• Orientador(a): Mary Toshie Kayano
• Banca de defesa: Caio Augusto dos Santos Coelho, Clemente Augusto Souza Tanajura, Rosmeri Porfírio Rocha
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Meteorologia
• País: BR
• Resumo em Inglês: Decadal to multidecadal Sea Surface Temperature (SST) variations in the Atlantic and Pacific oceans might cause changes in rainfall distribution in many parts of the globe. However, the ocean and atmosphere variability on these time scales is not well understood yet. In order to get some light on this variability, the SST variability in the North Atlantic, South Atlantic, North Pacific and tropical Pacific was investigated here using correlation dimension analysis, Lyapunov exponent, empirical orthogonal function (EOF), wavelet spectral analysis, linear correlation analyses, and composites for several variables. The highest dimensionality of the SST in the regions of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and the South Pacific Convergence Zone (SPCZ) implies more chaotic behavior of the SST in these areas than in others. Whereas, the lesser chaotic behavior was found in the Niño3.4 region. Similar results were obtained with the Lyapunov exponent of SST. The relations among the main variability SST modes of these basins were investigated. Among these modes the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), Pacific Decadal Oscillation (PDO) and EI Niño/Sout Atlantichern Oscillation (ENSO) were analyzed in detai1. The precipitation extremes in northern Northeast Brazil (NEB) stratified in the AMO phases were studied using composites of the anomalies of SST and Sea Level Pressure (SLP). The very dry conditions in northern NEB during warm (cold) AMO phase were associated with Atlantic positive SST dipole (negative equatorial) mode together with a weak (well established) EI Niño in the Pacific On the other hand, the very wet conditions in northern NEB during the warm (cold) AMO phase were associated with the Atlantic positive equatorial (negative dipole) SST mode together with a well established (weak) La Nina. Composites of other variables such as anomalies of precipitation over South America, stream function ($\psi$), velocity potential ($\chi$) and vertical motion ($\omega$) were also done to investigate the relations among AMO, PDO and ENSO. The results showed that the PDO might result from a linear combination of the ENSO and the third SST mode of tropical Pacific Thus, the PDO can be a derived mode. In relation to the AMO, a multidecadal oscillation in the North Pacific precedes it by about four years. This indicates that the AMO may not originate locally. Moreover, the ENSO variability showed a dependence on the AMO phases. Indeed, the Niño-3 index has greater variance during the AMO cold phase than during the warm phase. The analyses showed also that the PDO creates a background for the ENSO-related rainfall anomalies over South America, such that when ENSO and PDO are in (out of) phase the precipitation anomalies over America South become more intense (weak).
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/08.24.17.27

Variações na escala decenal a multidecenal na Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Atlântico e Pacífico podem ocasionar mudanças no padrão de precipitação em várias partes do globo. Porém, a variabilidade oceânica e atmosférica nestas escalas de tempo ainda não é bem compreendida. A fim de entender melhor esta variabilidade, foi investigada a variabilidade da TSM do Atlântico Norte, Atlântico Sul, Pacífico Norte e Pacífico tropical, a partir da análise de dimensão de correlação, estimativa do maior expoente de Lyapunov, análise de Funções Ortogonais Empíricas (FOE), análises espectrais de ondaletas, análises de correlação linear, e composição de várias variáveis. As mais altas dimensionalidades da TSM nas regiões da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e Zona Convergência do Pacífico Sul (ZCPS) implicam que a TSM destas áreas possuem comportamento mais caótico que outras, enquanto as mais baixas dimensionalidade da TSM foram encontradas na região do Niño3.4. Resultados similares foram encontrados com o expoente de Lyapunov de TSM. As relações entre os principais modos de variabilidade de TSM das bacias foram estudadas. Dentre os principais modos a Oscilação Multidecenal do Atlântico (OMA), a Oscilação Decenal do Pacífico (ODP) e o El Niño/Oscilação Sul (ENOS) foram analisados em detalhe. Extremos de precipitação no norte do Nordeste do Brasil (NEB) estratificados nas fases da OMA foram estudados usando composições de anomalias de TSM e Pressão ao Nível do Mar (PNM). Condições muito secas no norte do NEB durante a fase quente (fria) da OMA foram associadas ao modo de Dipolo positivo (Equatorial negativo) na TSM do Atlântico tropical e ao padrão relacionado a um El Nino fraco (bem estabelecido) na TSM do Pacífico. Por outro lado, condições muito chuvosas no norte do NEB durante a fase quente (fria) da OMA foram relacionadas ao modo Equatorial positivo (Dipolo negativo) na TSM do Atlântico e ao padrão associado a uma La Nina bem estabelecida (fraca). Composições de outras variáveis como as de anomalias de precipitação sobre a América do Sul, função de corrente ($\psi$), potencial de velocidade ($\chi$) e movimento vertical ($\omega$) foram também feitas para investigar a relação entre OMA, ODP e ENOS. Os resultados mostram que a ODP pode originar da combinação linear do ENOS e do terceiro modo de TSM do Pacífico tropical. Dessa forma, a ODP pode ser um modo derivado. Com relação à OMA, a oscilação multidecenal no Pacífico Norte precede a OMA em aproximadamente 4 anos. Isto indica que a OMA pode não ser originada localmente. Ainda, a variabilidade e EN OS mostrou dependência com as fases da OMA, de forma que, o índice Niño-3 apresentou maior variância durante a fase fria do que durante a fase quente. Os resultados mostraram também que a ODP forneceu precondições para os efeitos do ENOS na precipitação na América do Sul, de maneira que, quando ENOS e ODP estão em fase (fora de fase) as anomalias de precipitação sobre a América do Sul se tornam mais intensas (fracas).