Resumo Conhecer a distribuição espacial dos padrões de vento de uma região costeira para monitoramento do potencial eólico onshore e offshore passa pela existência de uma rede de estações meteorológicas no litoral. No litoral cearense, em decorrência de uma sistemática ausência desta rede, o estudo dos ventos costeiros pode se beneficiar com a utilização dos ventos a 10 m estimados por satélites, BSW, com resolução espacial e temporal de 0,25° e seis horas, respectivamente. Neste trabalho, os ventos BSW são validados na vizinhança do litoral cearense através de boias oceânicas e torres anemométricas. Verificada sua acurácia, estes dados são utilizados para estudar a variabilidade espacial dos ventos marítimos no litoral cearense, em escala sazonal e interanual, e suas correlações com os ventos costeiros.

Abstract To know the spatial distribution of the wind patterns of a coastal region for monitoring the onshore and offshore wind potential goes through to the existence of a network of meteorological stations on the coast. On the coast of Ceará, a systematic analysis of the results obtained through prospective studies can be beneficial with the use of the results at 10 m estimated by satellites, BSW, with spatial and temporal resolution of 0.25° and six hours, respectively. In this work, BSW winds are validated in the vicinity of the coast of Ceará through oceanic buoys and anemometric towers. Verified its accuracy, these data are used to study spatial variability of sea winds in Ceará, in seasonal and interannual scale, and their correlation with the coastal winds.

Este artigo mostra como três modelos acoplados do Intergovernmental on Panel Climate Change - (IPCC-AR4), o FGOALS1.0G - LASG do Institute of Atmospheric Physics of China, o GISSER da National Aeronautics Space Admnistration (NASA) e o GFDL_CM2 da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), simularam a variabilidade do gradiente meridional de Temperatura da Superfície do Mar (TSM), entre os meses de fevereiro a maio, no Atlântico Tropical (1901-1999). A precipitação durante a estação chuvosa (fevereiro a maio) no setor norte do Nordeste do Brasil (NEB) foi também analisada pelos três modelos e comparada com as observações. Os modelos GISSER e FGOALS1.0G mostraram melhor desempenho na simulação do sinal do gradiente meridional de TSM no Atlântico Tropical para o período de 1901 a 1999. Destaca-se que os modelos apresentaram um melhor desempenho na simulação da tendência decadal, conseguindo explicar entre 50% a 80% da variabilidade do gradiente, com a TSM do setor sul sendo melhor simulada.

This article shows how three coupled models of the Intergovernmental Panel on Climate Change-Fourth Assessment Report (IPCC-AR4), the FGOALS1.0G - LASG of the Institute of Atmospheric Physics of China, the GISSER of the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the GFDL_CM2 of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) have simulated the meridional gradient variability of the Sea Surface Temperature (SST) in the tropical Atlantic during February to May months for the period from 1901 to 1999. The precipitation during the rainy season (February-May) in the northern sector of Northeast Brazil (NEB) was also analyzed by those three models and compared with observations. The GISSER and FGOALS1.0G models showed better performance at signal simulation of signal of the meridional SST gradient over the tropical Atlantic for the period 1901-1999. It is noteworthy that the coupled models have performed better in simulating the decadal trend, explaining 50% to 80% of gradient variability, being the southern sector SST better simulated.

Neste trabalho, foi utilizado um modelo de atmosfera de mesoescala para previsão de ventos em curto prazo para aplicações em geração de energia eólica. Diferentes resoluções espaciais e parametrizações foram testadas, sendo a comparação entre as simulações feita com base em uma metodologia estatística, que se utiliza de um conjunto de índices e medidas de erro amplamente utilizados em estudos meteorológicos e avaliações de modelos atmosféricos. Tal metodologia foi aplicada para escolha das melhores opções de espaçamento de grade horizontal, parametrização de turbulência e peso do relaxamento newtoniano na representação dos campos de vento do litoral cearense em quatro dias do período de transição entre as estações seca e chuvosa. Os testes revelam que, dentre as opções testadas, a configuração que melhor reproduz as observações ao longo do litoral, conta com espaçamento de grade horizontal de 1 km, turbulência parametrizada com a versão anisotrópica do esquema proposto por Smagorinsky e escala de tempo do relaxamento newtoniano de 12 h.

In the present work, a mesoscale atmospheric model was used for short-term wind forecast for applications on wind energy generation. Different spatial resolutions and parameterizations were tested, and the comparison among the simulations was based on a methodology, which uses a set of statistical indices and error indicators widely accepted in the Meteorology community when evaluating atmospheric models. Such methodology was utilized in order to choose the best options for horizontal grid spacing, turbulence parameterizations and nudging timescale when representing the wind field over the coast of Ceará State, in Northeast Brazil, in four days during the transition period between the dry and wet seasons. The tests reveal that, among the different options, the model setup, which reproduces better the observations along the coast is the one with a 1km grid spacing, using an anisotropic Smagorinsky-type turbulence scheme and Newtonian relation timescale of 12 h.

Apesar dos avanços da modelagem dinâmica da atmosfera nas últimas duas décadas do século 20 as aplicações com modelagem empírica ainda têm sido muito utilizadas em função do seu fácil uso e pouca dependência de recursos computacionais. Neste estudo é mostrada uma comparação dos resultados de simulação de precipitação para o Nordeste do Brasil (NEB) - 1971-2000 obtido por modelagem dinâmica de grande escala e regional (downscaling) e a previsão de um método de modelagem empírica K´neigbhors. Foram usados o modelo de circulação geral da atmosfera ECHAM4.5, e dois modelos regionais, o Modelo Regional Espectral (MRE/97) do National Centers for Atmospheric Prediction- NCEP e o Regional Atmospheric Model System (RAMS) desenvolvido na Universidade do Colorado. Os modelos regionais foram aninhados aos dados simulados pelo ECHAM4.5 tendo como condição de contorno a Temperatura da Superfície do Mar observada no período de fevereiro a maio. Os resultados mostraram que o modelo empírico apresentou menor erro absoluto nos períodos fevereiro a abril (FMA) e março a maio (MAM) que os modelos dinâmicos em áreas do no norte do Maranhão e Piauí, oeste e sul do Ceará, centro-sul do Piauí e oeste e nordeste da Bahia. Quanto ao bias, o ECHAM4.5 e o MRE/97 mostraram um bias úmido em grande parte do NEB, porém com um valor médio para o setor norte do NEB (2ºS-12ºS e 45ºW-37ºW) mais próximo do observado. Para o RAMS e o método análogo houve um predomínio de um bias seco sobre o NEB, com valores em magnitudes mais distantes do observado. A previsibilidade (Heidke Skill) em três categorias Seca (S), Normal (N), Chuvosa (C), mostrou que o método análogo tem baixo Skill, entre 0,1 e 0,3 em todas as categorias, enquanto os modelos dinâmicos apresentaram Skill superiores, com valores maiores para as categorias S e C (da ordem de 0,4 a 0,5), até superiores a 0,6 em algumas áreas do setor norte do NEB para a categoria C como visto nos resultados dos modelos ECHAM4.5 e MRE/97.

Despite significant advances of the dynamic atmosphere models over the last decades of the 20th century, the empirical atmospheric models have been widely used due mostly to both its general applicability and its little dependence on the computational resources. This study is show comparison of precipitation simulation to Northeast Brazil (NEB) - 1971-2000 from large scale dynamical modeling and regional model (downscaling) and the forecast of empirical modeling (K-nearest-neighbor (k-NN). Were user the general circulation model ECHAM4.5 together two regional models, the Regional Spectral Model (RSM/97) from the National Centers for Atmospheric Prediction-NCEP and the Regional Atmospheric Model System (RAMS) developed at Colorado State University. The regional models were nested in ECHAM4.5, forced with the observed Sea Surface Temperature as a boundary condition, for the period from February to May. The results show that the empirical model presented a smaller absolute error than the dynamic models for the periods February to April (FMA) and March to May (MAM) in isolated areas of the north of Maranhão and Piauí states, west and south of Ceará, center-south of Piauí and west and northeast of Bahia state. Regarding model biases, ECHAM4.5 and the RSM/97 produced, to a large extent, a humid bias over large areas of NEB, however with an average precipitation for the northern sector of NEB (2ºS-12ºS and 45ºW-37ºW) close to the observations. RAMS and the analog method had a dominance of a dry bias over NEB, with precipitation totals below the observed values. The model skills (using the Heidke score) were evaluated for three categories Dry (S), Normal (N), Rainy (C), showed that the analogous method has low skills, between 0,1 and 0,3 in all categories, while dynamic models presented superior skills, with larger values for categories S and C (of the order of 0,4 the 0,5), exceeding 0,6 in some areas of the northern sector of NEB for category C as seen in the models ECHAM4.5 and RSM/97 models.