Resumo O objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema de classificação climática de base sinótica para o Nordeste brasileiro. Como método, foram identificadas e sistematizadas as características atmosféricas em superfície relativas aos sistemas sinóticos individualizados e às massas de ar que atuam na região. Para tanto, foi aplicada a análise de componentes principais, seguida da análise de agrupamento hierárquico pelo método de Ward. Esses procedimentos resultaram na delimitação de grupos similares de estações meteorológicas quanto ao comportamento diário das variáveis atmosféricas. Esses grupos foram relacionados aos sistemas sinóticos com auxílio de imagens de satélite e cartas sinóticas de superfície. A classificação climática final foi obtida pela análise de agrupamento das frequências sazonais de atuação dos sistemas sinóticos atribuídas às estações meteorológicas regionais. Como resultado, foram descritos os tipos de tempo associados aos sistemas sinóticos e apresentados nove tipos climáticos no Nordeste brasileiro.

Abstract This study aimed to develop a synoptic-based climate classification system for the Brazilian Northeast. As a method, the atmospheric characteristics in the surface were identified and systematized regarding the individualized synoptic systems and the air masses that act in the region. For this purpose, the Principal Component Analysis was applied, followed by the Hierarchical Cluster analysis by the Ward method. These procedures resulted in the delimitation of similar groups of meteorological stations regarding the daily behavior of atmospheric variables. These groups were related to synoptic systems with the aid of satellite images and surface synoptic charts. The final climatic classification was obtained by the analysis of the grouping of the seasonal frequencies of action of the synoptic systems attributed to the regional meteorological stations. As a result, the weather types associated with the synoptic systems were described and nine weather types were presented for the Brazilian Northeast.

Resumen Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un sistema de clasificación climática de base sinóptica para el noreste de Brasil. Como método, se han identificado y sistematizado las características atmosféricas, en superficie, en relación con los sistemas sinópticos individualizados y las masas de aire que actúan en la región. Con este fin, se aplicó el Análisis de Componentes Principales, al que siguió el análisis de Agrupación Jerárquica por el método de Ward. Estos procedimientos condujeron a la delimitación de grupos similares de estaciones meteorológicas en relación con el comportamiento diario de las variables atmosféricas. Estos grupos fueron relacionados a los sistemas sinópticos con la ayuda de imágenes satelitales y cartas sinópticas de superficie. La clasificación climática final se obtuvo mediante el análisis de agrupamiento de las frecuencias estacionales de actuación de los sistemas sinópticos, asignados a las estaciones meteorológicas regionales. Como resultados, fueran descritos los tipos de clima asociados a los sistemas sinópticos y se presentó nueve tipos de clima para el noreste de Brasil.

ABSTRACT Background: This research addresses two questions: (1) how El Niño Southern Oscillation (ENSO) affects climate variability and how it influences dengue transmission in the Metropolitan Region of Recife (MRR), and (2) whether the epidemic in MRR municipalities has any connection and synchronicity. Methods: Wavelet analysis and cross-correlation were applied to characterize seasonality, multiyear cycles, and relative delays between the series. This study was developed into two distinct periods. Initially, we performed periodic dengue incidence and intercity epidemic synchronism analyses from 2001 to 2017. We then defined the period from 2001 to 2016 to analyze the periodicity of climatic variables and their coherence with dengue incidence. Results: Our results showed systematic cycles of 3-4 years with a recent shortening trend of 2-3 years. Climatic variability, such as positive anomalous temperatures and reduced rainfall due to changes in sea surface temperature (SST), is partially linked to the changing epidemiology of the disease, as this condition provides suitable environments for the Aedes aegypti lifecycle. Conclusion: ENSO may have influenced the dengue temporal patterns in the MRR, transiently reducing its main way of multiyear variability (3-4 years) to 2-3 years. Furthermore, when the epidemic coincided with El Niño years, it spread regionally and was highly synchronized.

Resumo Neste estudo objetivou-se analisar tendências da energia estática da atmosfera para o Globo, por meio das reanálises do National Centers for Envionmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR), portanto foram analisadas as tendências das energias estáticas seca, úmida e saturada para o Hemisfério Norte (H.N.), Hemisfério Sul (H.S.) e Globo, durante 1987-2016. Para o cálculo das energias e integração vertical foram utilizados dados mensais das variáveis da pressão em superfície, temperatura do ar, umidade específica e altura geopotencial das reanálises do NCEP/NCAR e apresentados em formas de tabela, gráfico e imagens, como teste de significância estatística de Mann Kendall e t de Student foram aplicados. Os resultados mostram que a variabilidade sazonal das energias estáticas para o H.N e H.S apresentam valores máximos (mínimos) na estação de verão (inverno). Tendências positivas são observadas nas séries da energia estática seca, úmida e saturadas, assim como os testes estatísticos indicam significância de 99% (α = 0,01) para as tendências. Nas espacializações das tendências no Globo, verifica-se expressiva cobertura de áreas com tendências médias de -0,5 a 4,5 x 102 (kJ/m2)/ano.

Abstract This study aimed to analyze trends in static energy from the atmosphere to the Globe, through reanalysis from the National Centers for Envionmental Prediction / National Center for Atmospheric Research (NCEP / NCAR), so the trends in dry, wet and dry static energies were analyzed. saturated for the Northern Hemisphere (HN), Southern Hemisphere (HS) and Globo, during 1987-2016. For the calculation of energies and vertical integration, monthly data of the variables of surface pressure, air temperature, specific humidity and geopotential height of the NCEP / NCAR reanalysis were used and presented in table, graph and image forms, as a test of statistical significance. Mann Kendall and Student were applied. The results show that the seasonal variability of static energies for H.N and H.S presents maximum (minimum) values in the summer (winter) season. Positive trends are observed in the dry, wet and saturated static energy series, just as statistical tests indicate 99% significance (α = 0.01) for trends. In the spatialization of trends on the Globe, there is an expressive coverage of areas with an average trend of -0.5 to 4.5 x 102 (kJ/m2)/year.

Resumo O presente estudo teve como objetivo caracterizar os tipos de tempo associados aos eventos intensos de chuva na cidade de Recife, identificando suas frequências e os mecanismos dinâmicos que explicaram suas gêneses. Para tanto, dados climáticos locais de superfície foram relacionados aos padrões sinóticos regionais. A Análise de Componentes Principais e Análise de Agrupamento hierárquica foram aplicadas para a identificação de grupos de dias homogêneos quanto aos dados atmosféricos horários de superfície. Para cada grupo foi apresentada a frequência mensal de ocorrência e analisaram-se, a partir de cartas sinóticas e imagens de satélite, os padrões atmosféricos referentes aos dias típicos. Foram identificados três grupos de tipos de tempo associados à ocorrência de chuvas intensas. O grupo 1 representou 79% dos eventos intensos (com maior registro no outono), o grupo 2 correspondeu a 9% das ocorrências (com maior incidência no inverno) e o grupo 3 a 12% das chuvas intensas (com concentração nas estações do verão e outono). Os tipos de tempo mais frequentes estiveram relacionados ao deslocamento de cavados barométricos no campo dos ventos alísios, a partir do fortalecimento do escoamento de leste relacionado ao Anticiclone Semifixo do Atlântico Sul. Ressalta-se que a intensidade dos eventos de chuva foi explicada pela interação entre sistemas de circulação sinótica, de mesoescala e de escala local.

Abstract The present study aimed to characterize the weather types associated with intense rain events in the city of Recife, by identifying both the frequency of these events and their dynamic mechanisms that explained their genesis. For this, local surface data were related to regional synoptic patterns. Principal Component Analysis and Hierarchical Cluster Analysis were applied to identify groups of homogeneous days in terms of hourly surface atmospheric data. For each group, the monthly frequency of intense rain events was presented and, from synoptic charts and satellite images, atmospheric patterns referring to the typical days were analyzed. Three groups of weather types associated with the occurrence of heavy rains were identified. Group 1 expressed 79% of the intense events (with highest record in autumn), group 2 corresponded to 9% of cases (with highest incidence in winter), and group 3 was 12% of intense rainfall (concentrated in summer and autumn seasons). The most frequent weather types were related to the displacement of barometric troughs in the trade wind fields, due to the strengthening of the easterly flow from the South Atlantic Semifixed Anticyclone. It is noteworthy that the intensity of rain events was explained by the interaction between synoptic circulation systems in meso- and local- scale.

Resumo Em situações críticas decorrentes de níveis baixos dos reservatórios das hidrelétricas, o controle do setor elétrico brasileiro é feito com base em planejamento hidrotérmico que dependem das vazões afluentes futuras às Usinas Hidrelétricas (UHEs). As incertezas hidrológicas são consideradas por meio de cenários sintéticos de sequências de energias naturais afluentes às sub-regiões. Dois modelos computacionais são usados para otimizar o sistema: o NEWAVE (médio e longo prazo) e o DECOMP (curto prazo). O NEWAVE é um modelo de planejamento energético aplicado ao Sistema Interligado Nacional (SIN) que utiliza a Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) para determinar a política operativa que minimiza o custo marginal de operação em um horizonte de até 5 anos. O desenvolvimento deste trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho do NEWAVE através da funcionalidade NWLISTOP na projeção das Energia Natural Afluente (ENA) e da Energia Armazenada (EAR) no Subsistema Nordeste (NE) para os anos de 2012 a 2016. Verificou-se que o modelo tende a superestimar os valores das ENA e EAR. Os resultados indicam a necessidade do uso de técnicas que permitam otimizar o planejamento de operação a longo prazo, principalmente em episódios de seca extrema.

Abstract In critical situations due to low levels in the hydroelectric reservoirs, the control of the Brazilian electric sector is made based on hydrothermal planning which depends on the future affluent flows to the Hydroelectric Power Plants (HPPs). The hydrologic uncertainties are considered by means of synthetic scenarios of sequences of affluent natural energies to the sub-regions. Two computational models are used to optimize the system: the NEWAVE (medium and long-range) and the DECOMP (short-range). The NEWAVE is a model of energetic planning applied to the National Interconnected System (NIS) which uses the Dual Dynamic Stochastic Programming (UDSP) to determine the operational policy that minimizes the marginal cost of operation of the energy sector in a horizon of up to 5 years. The objective in developing this work is to evaluate the performance of the NEWAVE model through the NWLISTOP functionality in the projection of the affluent natural energy (ANE) and the stored energy (STE) in the Northeast Subsystem for the years from 2012 to 2016. It was verified that the model tends to overestimate the ANE and STE values. The results indicate the need to use techniques that allow to optimize the long-range operational planning, mainly in situations of extreme drought episodes.

Abstract INTRODUCTION: In this study, we aim to compare spatial statistic models to estimate the spatial distribution of Zika and Chikungunya infections in the city of Recife, Brazil. We also aim to establish the relationship between the diseases and the analyzed geographical conditions. METHODS: The models were defined by combining three categories: type of spatial unit, calculation of the dependent variable format, and estimation methods (Geographical Weighted Regression [GWR] and Ordinary Least Square [OLS]). We identified the most accurate model to estimate the spatial distribution of the diseases. After selecting the model that provided best results, the relationship between the geographical conditions and the incidence of the diseases was analyzed. RESULTS: It was observed that the matrix of 100 meters (as the spatial unit) showed the highest efficiency to estimate the diseases. The best results were observed in the models that utilized the kernel density estimation (as the calculation of the dependent variable). In all models, the GWR method showed the best results. By considering the OLS coefficient values, it was observed that all geographical conditions are related to the incidence of Zika and Chikungunya, while the GWR coefficient values showed where this relationship was more noticeable. CONCLUSIONS: The model that utilized the combination of the matrix of 100 meters, kernel density estimation (as the calculation of the dependent variable) and GWR method showed the highest efficiency in estimating the spatial distribution of the diseases. The coefficient values showed that all analyzed geographical conditions are related to the illnesses’ incidence.

O presente artigo tem como objetivo analisar a tendência espacial e temporal da precipitação pluviométrica do Estado de Pernambuco, tendo como base índices de extremos climáticos e a técnica dos quantis. Os dados de precipitação pluviométrica diária foram oriundos do Climate Prediction Center (CPC) relativos ao período de 1978 a 2010. Para analisar a tendência da precipitação foram escolhidos os índices climáticos sugeridos peloExpert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI). Através do método de krigagem foi possível analisar a variabilidade espacial dos índices analisados. Os resultados demonstram predominância de tendência de aumento nos padrões pluviométricos em grande parte do Estado, com exceção do setor central da Região Metropolitana leste e parte central da Zona da Mata. Os resultados dos índices conjuntamente indicam que as chuvas estão cada vez mais concentradas em poucos dias ao longo do ano nos sertões e agreste de Pernambuco. Também sobre o sertão, foram encontrados os maiores números de episódios extremamente secos, assim como, a maior quantidade de ocorrência de eventos extremamente chuvosos, concentrados nos meses dezembro, janeiro e fevereiro, período chuvoso do Sertão de Pernambuco.

This article aims to analyze the spatial and temporal rainfall trends in Pernambuco State based on extreme climatic indices and quantile technique. The daily rainfall data are from the Climate Prediction Center (CPC) for the period 1978 to 2010. To analyze the trend in precipitation climatic indices, suggested by the Expert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI), were chosen. Using the kriging method it was possible to analyze the spatial variability of the indexes. The results show a predominant tendency of increasing rainfall patterns in much of the State, except for the middle region of the eastern metropolitan region and the middle region of the Zona da Mata. The overall indice results indicate that rain is becoming more concentrated in a few days throughout the year in the Sertão and Agreste regions in Pernambuco. In the Sertão of Pernambuco, the largest number of extremely dry episodes have occurred and also the occurrence of greater number of extremely rainy events, concentrated on December, January and February months, the rainy season in the Sertão region of Pernambuco.

O modelo hidrológico semi-distribuído SLURP foi utilizado nesta pesquisa com o objetivo de investigar os impactos causados pelas mudanças na cobertura e uso da terra, bem como mudanças climáticas sobre os processos hidrológicos na sub-bacia do rio Jamari. A metodologia adotada faz uso de imagens Landsat, MDE, dados de estações meteorológicas e postos pluviométricos, como parâmetros de entrada para o modelo. Cenários reais e extremos de desmatamento foram simulados, com base em dados do Prodes. Verificou-se aumento do escoamento superficial quando ocorre desmatamento, com aumento mais significativo na estação seca. Uma vez que uma menor quantidade de água é interceptada pelo dossel, a evapotranspiração e a infiltração também tendem a diminuir com o desmatamento. Com as mudanças climáticas, os cenários de aumento da temperatura e da precipitação tendem a aumentar a evapotranspiração e escoamento, e o aumento da temperatura e diminuição das precipitações tende a aumentar a evapotranspiração e diminuir o escoamento, a infiltração e a evaporação. Durante a estação seca, o escoamento tende a aumentar consideravelmente. Isso sugere que, se a taxa anual de desmatamento permanecer a mesma ou aumentar, problemas socioambientais podem agravar-se, tanto durante a estação seca, quanto a chuvosa.

The semi-distributed hydrological model SLURP was used in this study in order to investigate the impacts caused by coverage/land usage and climate changes on hydrological processes in the Jamari River sub-basin. The methodology makes use of Landsat images, DEM, weather stations and rain gauges data, as input parameters to the model. Real and extreme deforestation scenarios were simulated based on Prodes data. When deforestation takes place an increase in runoff is observed, being more significant during the dry season. Since a smaller quantity of water is intercepted by the canopy, evapotranspiration and infiltration also tend to reduce with deforestation. With climate change scenarios of increased temperature and precipitation, evapotranspiration and runoff tend to increase; an increased temperature and decreased precipitation tends to increase evapotranspiration and reduce runoff, infiltration and evaporation. During the dry season, the flow tends to increase considerably. This suggests that, if the annual rate of deforestation remain the same or increase, socio- environmental problems can worsen during both the dry and rainy seasons.

A dinâmica existente entre o oceano e a atmosfera interfere em grande parcela do clima do planeta. A configuração do campo de pressão atmosférico próximo à superfície terrestre, normalmente esta fortemente relacionada com a temperatura da própria superfície de contato, principalmente nos oceanos. Dois eventos de grandes magnitudes desta relação que interferem na precipitação do Nordeste do Brasil (NEB) são o El Niño e o Dipolo do Atlântico. O fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS) sobre o Pacífico Equatorial, e o gradiente meridional de anomalias de TSM sobre o Atlântico Tropical modulam conjuntamente uma grande parte da variância interanual do clima sobre o NEB. Este trabalho tem por objetivo verificar possíveis tendências nas Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) dos oceanos Pacífico e Atlântico e verificar possíveis influências na precipitação do estado de Pernambuco. Para identificar essas influências os dados de anomalias do oceano Pacífico e Atlântico foram comparados com o índice de anomalia de chuva e as médias anuais para cada município em estudo. Os resultados obtidos mostraram que ambos os oceanos apresentam uma tendência positiva ao aquecimento sendo uma evidencia de mudanças climáticas e os totais pluviométricos do estado são fortemente influenciados com a ocorrência do El Niño e do Dipolo do Atlântico.

The dynamics between the ocean and atmosphere affects a large portion of the global climate. The field configuration near the atmospheric pressure surface normally is strongly related to the surface temperature, mainly in the oceans. Two relationship events of great magnitude that interfere with the rainfall of Northeast Brazil (NEB) is the El Niño and Atlantic Dipole. The El Niño-Southern Oscillation (ENSO) over the equatorial Pacific, and the meridional gradient of SST anomalies over the tropical Atlantic jointly modulate a large part of interannual climate variation over NEB. This study objective to evaluate possible trends in Pacific and Atlantic Oceans sea surface temperatures (SST) to identify possible influences on the precipitation of the state of Pernambuco. To identify these influences data anomalies in the Pacific Ocean and Atlantic were compared with the rainfall anomaly index and the annual averages for each municipality in the study. The results showed that both oceans show a positive trend being a warming evidence of climate change and rainfall rates in the state are heavily influenced with the occurrence of El Niño and the Atlantic Dipole.

La dinámica entre el océano y la atmósfera afecta a gran parte del clima del planeta. La configuración del campo cerca de la superficie de la presión atmosférica normalmente está fuertemente relacionada con la temperatura de la superficie de contacto en sí, principalmente en los océanos. Dos eventos de gran magnitud de esta relación que interfieren con las lluvias del nordeste de Brasil (NEB) es el fenómeno de El Niño y el Atlántico dipolo. El fenómeno El Niño-Oscilación Sur (ENOS) sobre el Pacífico ecuatorial, y el gradiente meridional de anomalías de TSM en el Atlántico tropical en conjunto modular una gran parte de la variación interanual del clima en ORC. Este estudio tiene como objetivo evaluar las posibles tendencias en las temperaturas superficiales del mar (TSM) en el Pacífico y el Océano Atlántico y para identificar las posibles influencias sobre la precipitación del estado de Pernambuco. Para identificar estos datos influye en las anomalías en el Océano Pacífico y el Atlántico se compara con el índice de anomalía de lluvia y las medias anuales de cada municipio en el estudio. Los resultados mostraron que ambos océanos muestran una tendencia positiva de ser una evidencia del calentamiento del cambio climático y la precipitación pluvial en el estado están muy influenciados con la ocurrencia de El Niño y el Dipolo del Atlántico.