Resumo Identificar áreas com um potencial risco de degradação ambiental por processos antrópicos ou naturais é importante para a gestão sustentável dos recursos naturais, principalmente nas regiões semiáridas do nordeste brasileiro. O presente estudo teve como objetivo avaliar o índice de erosão (EI30) e avaliar seus extremos na Bacia Hidrográfica do Apodi/Mossoró (BHAM) localizada no estado do Rio Grande do Norte, através da teoria dos valores extremos e associar com o padrão de chuva da região. Foram utilizados dados de precipitação da Agência Nacional das águas (ANA) e do Projeto Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Foram utilizados os critérios de informação de Akaike (AIC) e o critério bayesiano de Schwarz (BIC) para seleção de modelos matemáticos que explicam os extremos de erosividade, aliados a avaliação da correlação entre EI30 e o coeficiente de chuva (Rc). A estação meteorológica Felipe Guerra na BHAM apresentou os melhores resultados para gerar o efeito hidrológico do EI30 com dados TRMM. Conclui-se que os dados TRMM podem ser de grande avalia para estimar o EI30 onde não há dados observacionais, além disso o EI30 acompanha a sazonalidade da precipitação e foi classificado como moderado, cujos maiores valores acontecem no período de fevereiro a maio.

Abstract Identifying areas with a potential risk of environmental degradation by anthropic or natural processes is important for sustainable management of natural resources, especially in the semiarid regions of northeastern Brazil. Rain erosivity is given by the Universal Soil Loss Equation (EUPS) which relates the erosive capacity of rainfall and its ability to disintegrate by the impact of the particle surface. The present study aimed to evaluate the erosion index (EI30) and to evaluate the EI30 extremes in the Apodi/Mossoró watershed through the theory of extreme values and to associate with the rainfall pattern of the region. For this, precipitation data from the Agência Nacional das águas (ANA) and the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) project were used. Among several methodologies for the selection of mathematical models that explain the extremes of erosivity, this research used the Akaike Information Criteria (AIC) and the Schwarz Bayesian Criterion (BIC), together with the correlation assessment at EI30 and the coefficient of rain (Rc). Thus, Felipe Guerra station presented the best results to generate the hydrological effect of the EI30 in the basin with TRMM data. It can be concluded that TRMM data can be of great value for the estimation of the EI30 where observational data is not available. Moreover, the EI30 follows the precipitation seasonality and was classified as moderate whose highest values occur from February to May.

Resumo A precipitação apresenta elevada variabilidade espacial e temporal, a exemplo do Nordeste do (NEB), que é caracterizado por longos períodos de secas e por episódios de chuva excessiva, que interferem no gerenciamento de recursos hídricos. Especificamente o Estado do Rio Grande do Norte (RN), localizado na região oriental do NEB, a estação chuvosa ocorre em dois períodos. Neste contexto, o objetivo principal deste estudo é definir áreas homogêneas de precipitação (AHP) do Estado do RN, investigar tendências lineares e mudanças em que as mesmas ocorreram na estação chuvosa. Utilizaram-se acumulados de precipitação da quarta versão do produto da Universidade de Delaware para o período de 1900 a 2014. Para identificar as AHP utilizou-se a análise de agrupamento. As tendências foram estimadas pelo teste de Mann-Kendall. As quebras de estrutura, pelo método de Pettit. Os resultados indicam três AHP: Oeste, Seridó e Litoral. A estação chuvosa no Oeste e Seridó concentra-se entre fevereiro a maio; no Litoral, entre abril e julho. As tendências são identificadas apenas no Litoral com valor-p < 0,05, um aumento em sua média foi observado a partir de 1964 e isso, aparentemente, está associada aos modos de variabilidade do Atlântico.

Abstract Precipitation presents high spatial and temporal variability, as in Northeast Brazil (NEB), which is characterized by long periods of droughts and episodes of excessive precipitation, which influences the water resources management. Specifically, Rio Grande do Norte (RN) state located in the eastern of NEB, the rainy season occurs in two periods. In this context, the main objective of this study is to define homogeneous areas of precipitation (HAPs) in the RN state to investigate linear trends and changes in which they occurred in the rainy season. It was used the accumulated precipitation from the fourth version of data from the University of Delaware, for the period 1900 to 2014. To identify the HAPs was used the cluster analysis. Trends were estimated by the Mann-Kendall test. The structural breaks was made by the Pettitt method. The results indicate three HAPs in the RN state: West, Seridó and Coast. The rainy season in the West and Seridó is concentrated between February and May; on the coast, between April and July. Trends are identified only on the coast with p-value < 0.05, an increase in their mean was observed from 1964 and this is apparently associated with the modes of Atlantic variability.

O objetivo deste artigo é mostrar o impacto da implementação de uma função de disparo da convecção na parametrização convectiva de Grell e Devenyi, contida no modelo atmosférico regional BRAMS (Brazilian developments on Regional Atmospheric Model). Para verificar o ciclo de precipitação foi usado um conjunto de dados do período chuvoso de 1999 no âmbito do projetoLarge scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia(LBA). A nova função de disparo de convecção é acoplada aos fluxos de calor sensível e latente à superfície. Além disso, possui a vantagem de considerar a média dos primeiros 60 hPa da troposfera para caracterizar a ascenção pseudo adiabática da parcela. Assim, a parcela em ascenção apresenta redução daConvective Available Potential Energy (CAPE), o modelo acumula menos CAPE nas primeiras horas do dia e com isso, o máximo de precipitação é atrasado (embora dependa da região analisada). Um aspecto negativo foi que a precipitação sobre a Cordilheira dos Andes aumentou relativamente à versão original. Conclui-se que o esquema apresenta vantagens e desvantagens e que faz-se necessário avaliar outras parametrizações do modelo, principalmente a troca de energia e massa na interface solo-vegetação-atmosfera a fim de se obter resultados mais realísticos da precipitação sobe a Amazônia.

The purpose of the present paper is to show the impact of implementing a convecitve trigger function in the Grell and Devenyi cumulusparameterization on the BRAMS (Brazilian developments on Regional Atmospheric Model) simulations. A dataset colected during the 1999 rainy season in the Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA) project was used to evaluate the diurnal cycle of observed precipitation. The new convective trigger function is coupled to the surface sensible and latent heat fluxes. In addition, the method has the advantage of considering the average of the first 60 hPa lowest tropospheric levels to characterize the ascending pseudo adiabatically parcel. Thus, the Convective Available Potential Energy (CAPE) values are reduced delaying the maximum rainfall (although it is region dependent). A negative aspect is that precipitation is overestimation over the Andes relativelly to the original version model. It is concluded that the methodology presents advantages and disadvantages, thus evaluating other parameterizations is required, specially the soil-vegetation-atmosphere mass and energy exchabges in order to obtain more realistic simulated precipitation values over the Amazon Basin.

Estudou-se o ciclo diário e o ciclo semidiário da precipitação na região costeira do Norte do Brasil. Usou-se 13 anos de dados ininterruptos de precipitação estimados através do algoritmo 3B42_V6 do projeto TRMM. Os ciclos foram analisados por quadrimestres. Para obter informações sobre amplitude, fase e fração de variância de cada ciclo, utilizou-se a análise harmônica do ciclo composto no período de 24 horas para cada quadrimestre. Regiões mais próximas da costa apresentaram ciclos modulados por mecanismos oceânicos e, portanto, tendem a apresentar o máximo de precipitação no início da manhã e a noite. Regiões mais afastadas da costa apresentaram máximos às 2100 UTC (17:00 HL) em função dos mecanismos de convecção local. A região Nordeste do Pará apresentou as maiores amplitudes de precipitação. Durante o quadrimestre de janeiro a abril observou-se as maiores taxas de precipitação. Não há variações sazonais significativas na fase dos ciclos. Os dois harmônicos correspondem a cerca de 80% do total da variância diária dos dados. No final, algumas sugestões de trabalhos futuros e aplicabilidade dos dados do 3B42_V6 são discutidas.

The diurnal and semidiurnal rainfall cycles observed over the Brazilian North coastland were studied. A 13 years rainfall dataset derived by the 3B42_V6 algorithm was used. To obtain the amplitude, phase, and variance of each cycle the harmonic analysis was applied to the mean rainfall of 24 hours. Coastlands areas showed cycles modulated by oceanic mechanisms, thus the maximum rainfall was observed at early-morning and nighttime. Inland regions exhibited maximum rainfall at 2100 UTC (17:00 LST) due the local convection mechanism. The highest amplitude of precipitation was observed over the Northeast of the Pará State. The highest rainfall rates were observed during January to April period. The phase of each cycle do not presented significant seasonal variation. The diurnal and semidiurnal harmonics contributed with around 80% to total variance of the daily rainfall. Finally, some future works and applicability of the 3B42_V6 rainfall dataset were suggested.

Estudaram-se índices de instabilidade termodinâmica, conteúdo de água precipitável e fluxos de energia estática associados ao ciclo anual de precipitação sobre Maxaranguape, situada no litoral do Rio Grande do Norte. O período de coleta de dados através de radiossondagens foi de janeiro de 2002 a dezembro de 2009 no âmbito do projeto South Hemisphere ADditional OZonesondes (SHADOZ). Os índices termodinâmicos não explicam o máximo de precipitação observado em julho, porém apresentam-se em fase com um máximo secundário em abril. Os fluxos de energia estática úmida e saturada mostram que o ciclo anual da precipitação é modulado pelos mecanismos que geram instabilidade termodinâmica associados à convergência de umidade em baixos níveis.

The relation between thermodynamic instability indexes, precipitable water content, static energy flux, and rainfall annual cycle over Maxaranguape (coastland site, Rio Grande do Norte, Northeast of Brazil) was investigated. The radiosonde dataset covered the period from January 2002 to December 2009 within the South Hemisphere ADditional OZonesondes (SHADOZ) project. The thermodynamics indexes variability do not explain the maximum rainfall in July, however they are in phase with the secondary maximum in April. The annual cycle of the moist and saturated static energy fluxes showed that rainfall cycle is modulated by both thermodynamics and low level moisture convergence mechanisms.

Neste artigo apresenta-se uma avaliação da precipitação estimada através do radar S-POL (banda S) e pelo algoritmo 3B42_V6 do satélite TRMM, durante o experimento do período chuvoso de 1999 do projeto TRMM-LBA na Bacia Amazônica, enfocando-se a variabilidade diária. Para tal, utilizam-se técnicas estatísticas baseadas em tabela de contingência e índices, bem como a análise harmônica. Demonstra-se que precipitação determinada com o radar é coerente com as observações de rede de pluviômetros. O ciclo diário exibe um máximo principal no final da tarde, e um pico secundário à noite, que é associado à propagação de Linhas de Instabilidades no interior da Bacia Amazônica. O algoritmo 3B42_V6 reproduz características importantes do ciclo diário de precipitação: (i) o máximo intenso às 2100 UTC (1700 HL); (ii) precipitação noturna mais intensa durante o regime de Oeste. Uma importante aplicação deste estudo é o uso dos resultados para avaliação de modelos numéricos de simulação do tempo e do clima, principalmente no que concerne à representação da convecção sobre a região.

The rainfall estimated with a S-band radar, and by the 3B42_V6 TRMM satellite algorithm, is evaluated by comparing it with rain gauge measurements during the 1999 rainy season in the Amazon Basin, with focus on the diurnal cycle. Statistic analyses based on contingency tables, skill scores, and harmonic analysis were used. The radar estimation is in agreement with the rain gauges measurements. The diurnal cycle exhibits a main maximum during the afternoon and a secondary one at night, which is associated to Squall Lines propagation over the Amazon Basin. It is also shown that the 3B42_V6 algorithm captured important features of the rainfall diurnal cycle: (i) the maximum at 2100 UTC (1700 LST); (ii) the nocturnal rainfall is strongest during Westerly regimes. These results are important for numerical weather and climate prediction model evaluation, especially when concerning the convection activity over the region.