ABSTRACT Models that simulate the process of stomatal conductance (gs) for a given set of environmental conditions are important, as this process is the main mechanism that controls the gas exchange of terrestrial plants absorbing atmospheric CO2 in tropical forests. Simulations were performed for the Tapajós National Forest, in the western Brazilian Amazon, observing the gs process under the current climate scenario (control) and under the scenarios RCP4.5 and RCP8.5 (2071 - 2100), using the ED2.2 ecosystem demography model. The results showed that the lower availability of soil water for the plants reduced photosynthesis due to the closing of the stomata. The model results for gross primary productivity (GPP) are similar to those observed in the field, varying about ≈24 MgC ha-1 year-1 for the rainy season and ≈23 MgC ha-1 year-1 for the dry season (average 2002 to 2010) in the control scenario. In the RCP4.5 scenario, simulated GPP was 30.7 and 30 MgC ha-1year-1 for the rainy and dry season, respectively (30.5 and 25 MgC ha-1year-1, respectively, for the RCP8.5 scenario). Our results also show that there may be a limitation on the increase in biomass carbon with the concentration of CO2, as GPP was lower in RCP8.5, despite this scenario having a higher value of atmospheric CO2 relative to RCP4.5.

RESUMO Modelos que simulam o processo de condutância estomática (gs) para um determinado conjunto de condições ambientais são importantes, pois esse processo é o principal mecanismo que controla as trocas gasosas das plantas terrestres ao absorver o CO2 atmosférico em florestas tropicais. Realizamos simulações para a Floresta Nacional do Tapajós, na Amazônia Ocidental brasileira, observando o processo da gs sob o cenário climático atual (controle) e sob os cenários RCP4.5 e RCP8.5 (2071 - 2100) usando o modelo demográfico de ecossistema ED2.2. Os resultados mostraram que a menor disponibilidade de água no solo para as plantas reduziu a fotossíntese devido ao fechamento dos estômatos. Os resultados do modelo para produtividade primária bruta (PPB) foram semelhantes aos observados em campo, variando cerca de ≈24 MgC ha-1 ano-1 para a estação chuvosa e ≈23 MgC ha-1 ano-1 para a estação seca (média 2002 a 2010) no cenário controle. No cenário RCP4.5, o resultado da PPB simulado foi de 30,7 e 30 MgC ha-1ano-1 para as estações chuvosa e seca, respectivamente (30,5 e 25 MgC ha-1 ano-1, respectivamente, para o cenário RCP8.5). Nossos resultados mostram que pode haver uma limitação no aumento do carbono da biomassa com a concentração de CO2, uma vez que a PPB foi menor no RCP8.5, apesar deste cenário ter um valor maior de CO2 atmosférico em relação ao RCP4.5.

A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) influencia a variabilidade da precipitação no sul da bacia Amazônica. Nesse sentido, foi aplicado o Método da Lógica Fuzzy de modo a ter um mecanismo de alerta para as chuvas acima da média climatológica devido à ZCAS (classificada como oceânica, costeira ou Amazônica) sobre o Sul da Amazônia, nos meses de novembro a março no período 1999 a 2010. Um algoritmo objetivo na identificação da ocorrência de ZCAS foi esquematizado e a classificação em termos linguísticos permitiu categorizar em diferentes tipos. Durante os períodos de ZCAS, a possibilidade de ocorrer chuvas fortes diárias (> 20mm) é mais de duas vezes maior do que a climatologia. ZCAS Amazônicas e costeiras produzem aproximadamente 71,4% da precipitação, referentes aos meses de janeiro a março representando 64% dos episódios atuantes no Sul da Amazônia.

The South Atlantic Convergence Zone (SACZ) influences the variability of precipitation in South Amazon Basin. In this sense, we applied the Fuzzy Logical Method in order to have a mechanism of warning for the precipitation above the climatological average due to the SACZ (classified as oceanic, coastal or Amazon) over the Southern Amazon region, during the months from November to March in the period from 1999 to 2010. An objective algorithm to identify the occurrence of SACZ is designed and the classification in linguistic terms allows categorizing the SACZ in different types. During the periods of SACZ, the possibility of daily heavy rains (> 20 mm) is twice greater than the climatology. Amazonian and coastal SACZ produce nearly 71.4% of the precipitation during the months from January to March, representing 64% of the active events in Southern Amazon.

Foram examinadas tendências lineares nos índices de extremos climáticos derivados de dados de precipitação e temperatura para a estação meteorológica de Rio Claro, São Paulo - Brasil, para o período de 1966 - 2005, correspondente a 40 anos e os dados estão disponíveis no Instituto de Pesquisas Meteorológicas (IPMET) da Universidade do Estado de São Paulo (UNESP). Os índices climáticos baseados na precipitação não mostraram tendências com significância estatística. Quando correlacionados com os índices relacionados à TSM dos Oceanos Pacífico e Atlântico, as análises mostram influência fraca, mas positiva do El Niño e TNAI (Tropical North Atlantic Index) sobre o comportamento das chuvas sobre a região de Rio Claro. De forma geral, as temperaturas estão aumentando nos últimos 40 anos com um sinal de aumento na amplitude térmica diária, especialmente nos últimos anos devido ao aumento das temperaturas máximas.

Linear trends in climate extreme indices derived from precipitation and temperature data at the Rio Claro station, São Paulo-Brazil, are examined for the 40-year period 1966-2005 and the dataset is available at the Instituto de Pesquisas Meteorológicas (IPMET) of the State University of São Paulo (UNESP). The precipitation based climate indices did not show statistically significant trends. When correlated with the SST related indices in the Pacific and Atlantic Oceans, the analysis shows some weak but positive influence of El Niño and the TNAI (Tropical North Atlantic Index) over the rainfall behavior of the Rio Claro region. Overall, the temperatures are rising in the last 40 years with an indication of increasing the diurnal temperature range, especially in the recent past due to an increase in the maximum temperature.

Foram estudadas tendências nos índices de extremos climáticos baseados em dados de precipitação para três estações localizadas em Manaus e na região circunvizinha para o período de 1971-2007. Baseado nos resultados obtidos pode ser observado que houve aumento da precipitação total anual sobre a região estudada. A estação localizada na zona urbana de Manaus (INMET) teve aumento, com significância estatística, dos eventos de precipitação iguais ou superiores a 50 mm (R50mm), na precipitação máxima acumulada em cinco dias consecutivos (Rx5day) e nos dias úmidos (R95p), indicando que Manaus poderá sofrer com o aumento das chuvas extremas. Aumento das anomalias positivas de TSM no Oceano Pacífico Equatorial leva a um aumento dos dias consecutivos secos e diminuição dos eventos extremos de chuva e da precipitação total sobre a bacia amazônica. As anomalias positivas de TSM no Oceano Atlântico Sul induz o deslocamento da ZCIT mais ao sul do Equador levando a um aumento da precipitação sobre a região de Manaus. Os resultados obtidos aqui têm potencial para possíveis previsões das características da precipitação em Manaus.

Trends in the extreme climate indices based on precipitation data at three stations in and around the city of Manaus for the period 1971-2007 are studied. Based on the results obtained it can be observed that there was an increase of the annual total precipitation in the area studied. At the station located in the city of Manaus (INMET), the frequency of precipitation events with 50 mm (R50mm) or more, the amount precipitation in five consecutive days (Rx5day) and the number of wet days (R95p), showed an increase, with statistical significance, indicating that Manaus may suffer with the increase of the extreme rainfall events. An increase in the positive SST anomalies in the Equatorial Pacific Ocean induce an increase of the consecutive dry days and decrease of the extreme rainfall events and, consequently, in the total precipitation in the Amazon basin. The positive SST anomalies in the South Atlantic Ocean induce the displacement of ITCZ to the south of Equator causing an increase of the precipitation in the Manaus region. The results obtained here have potential for possible prediction of precipitation characteristics at Manaus.

O principal objetivo desse artigo é avaliar o desempenho de nove equações, para obter radiação de onda longa incidente para condições de céu claro e desenvolver uma equação localmente ajustada utilizando dados observados de pressão de vapor e temperatura do ar. Os parâmetros atmosféricos e de radiação foram medidos durante os meses de outubro/2005 e junho/2006, em uma torre micrometeorológica instalada no sítio experimental, em um pomar de bananeiras na região semi-árida do Nordeste do Brasil. A estatística comparativa para o desempenho dos modelos, para o cálculo da radiação de onda longa durante os períodos diurnos e noturnos, comparados aos dados medidos, tem mostrado que as parametrizações com mais fundamentações físicas têm melhores resultados. A equação ajustada localmente e o modelo de Sugita e Brutsaert, desenvolvido em 1993, mostraram erros menores que 1.0%, em comparação com os valores medidos. A radiação de onda longa incidente é um dos componentes do balanço de radiação mais caro e difícil de ser monitorado em estudos micrometeorológicos. Logo, a equação localmente ajustada pode ser usada para estimar a energia de onda longa incidente, necessária como dado de entrada em alguns modelos agrícolas e hidrológicos, nas regiões semi-áridas do Nordeste do Brasil, onde esta componente não é monitorada.

The main objective of this paper is to assess the performance of nine downward longwave radiation equations for clear-sky condition and develop a locally adjusted equation using the observed vapor pressure and air temperature data. The radiation and atmospheric parameters were measured during the months of October 2005 to June 2006 at a micrometeorological tower installed at the experimental site in a banana orchard in the semiarid region of Northeast Brazil. The comparative statistics for the performance of the downward longwave radiation calculation models during daytime and nighttime compared to measured data have shown that the parameterizations with more physical foundations have the best results. The locally adjusted equation and Sugita and Brutsaert model developed in 1993 showed errors less than 1.0% in comparison with measured values. Downward longwave radiation is one of the most expensive and difficult component of the radiation budget to be monitored in micrometeorological studies. Hence, the locally adjusted equation can be used to estimate downward longwave energy, needed as input to some agricultural and hydrological models, in semi-arid regions of the Northeast Brazil, where this component is not monitored.

No presente trabalho foram analisados as características microfísicas e termodinâmicas de dois sistemas tropicais, o Furacão Ivan e o Tufão Conson, e um sub-tropical, Catarina, a partir de medições feitas com o radar PR a bordo do satélite TRMM. Na análise, os perfis de refletividade foram classificados conforme as técnicas de Heymsfield et al (2000) e Steiner et al (1995) e em seguida foram calculados os conteúdos de água e gelo, a partir de uma relação obtida no Estado de Rondônia (Brasil). Com estes perfis calculou-se a taxa de aquecimento diabático devido a liberação de calor latente conforme Tao et al (1990). Após serem comparados os três furacões, fez-se uma análise mais detalhada do Catarina, que foi o primeiro furacão oficialmente registrado no Atlântico Sul. Os resultados mostraram que o Ivan e o Conson tiveram um alto teor médio de água, especialmente nos níveis mais baixos e perto de seus centros. Os resultados indicaram que o furacão Catarina foi mais raso, tinha menor teor de água líquida e mais concentrada próximo do centro. O teor médio de gelo no Catarina foi cerca de 0,05 g kg-1, enquanto no Conson foi de 0,06 g kg-1 e no Ivan 0,08 g kg-1. O Conson e o Ivan tiveram teor de água de até 0,3 g kg-1 acima da isolinha de 0ºC, enquanto que o Catarina teve menos de 0,15 g kg-1. A taxa de aquecimento, devido à liberação de calor latente, no Catarina, mostrou ter magnitudes similares aos outros dois sistemas, com maiores diferenças nas regiões próximas do núcleo.

ABSTRACT Microphysical and thermodynamical features of two tropical systems, namely Hurricane Ivan and Typhoon Conson, and one sub-tropical, Catarina, have been analyzed based on space-born radar PR measurements available on the TRMM satellite. The procedure to classify the reflectivity profiles followed the Heymsfield et al (2000) and Steiner et al (1995) methodologies. The water and ice content have been calculated using a relationship obtained with data of the surface SPOL radar and PR in Rondonia State in Brazil. The diabatic heating rate due to latent heat release has been estimated using the methodology developed by Tao et al (1990). A more detailed analysis has been performed for Hurricane Catarina, the first of its kind in South Atlantic. High water content mean value has been found in Conson and Ivan at low levels and close to their centers. Results indicate that hurricane Catarina was shallower than the other two systems, with less water and the water was concentrated closer to its center. The mean ice content in Catarina was about 0.05 g kg-1 while in Conson it was 0.06 g kg-1 and in Ivan 0.08 g kg-1. Conson and Ivan had water content up to 0.3 g kg-1 above the 0ºC layer, while Catarina had less than 0.15 g kg-1. The latent heat released by Catarina showed to be very similar to the other two systems, except in the regions closer to the center.

As diferenças nas características do escoamento atmosférico regional entre um episódio de chuva e outro de não-chuva sobre a parte leste do estado de São Paulo durante março de 2006 são discutidas. Os compostos dos campos de umidade e temperatura próximos à superfície durante os dois episódios distintos não mostram diferenças significativas. Os compostos de geopotencial em 500-hPa e ventos na baixa troposfera mostram um cavado de onda curta no Atlântico a leste da costa da Região Sul do Brasil durante o episódio chuvoso. O jato de baixos níveis tem uma orientação noroeste-sudeste sobre o norte da Bolívia durante o episódio chuvoso, indicando que o transporte de umidade é dirigido para a região Sudeste do Brasil. A convergência do fluxo de umidade na baixa troposfera sobre a região de chuva é moderada, enquanto que no episódio não chuvoso o fluxo é divergente. Na alta troposfera a Alta de Bolívia é mais intensa e os ventos fortes sobre a Região Sul do Brasil são de sudoeste, durante o episódio chuvoso, indicando que a troposfera é mais quente sobre a América do Sul durante o episódio chuvoso. A presença de uma região de baixa pressão no Atlântico, com uma inclinação na vertical para oeste, constitui uma forçante de escala sinótica para movimento ascendente necessário para atividade convectiva. Estas diferenças devem ajudar os meteorologistas para distinguir os episódios chuvosos e não chuvosos.

The differences between the regional flow characteristics of a rainy episode and a nonrainy episode in March 2006 in eastern São Paulo state are discussed. The surface humidity and temperature characteristics do not show significant differences between the two cases. The composites of the middle tropospheric geopotential field and the lower-tropospheric wind field show a short-wave trough in the Atlantic off southern Brazil during the rainy episode. In the upper troposphere, the Bolivian high is stronger during the rainy episode than during the nonrainy episode, indicating that the troposphere over tropical South America is warmer during the rainy episode. The low-level jet in the rainy case does not penetrate northern Argentina, and is more NW-SE oriented, indicating that the humidity transport is more toward the southeastern Brazil. The moisture flux convergence over the eastern São Paulo at the 850-hPa is fairly strong in the rainy case whereas it is divergent in the nonrainy case. The presence of a low pressure area in the South Atlantic with westward tilt in the vertical provides synoptic forcing for the rising motion over eastern São Paulo state. These differences seem to be useful indicators for distinguishing rainy and nonrainy episodes.