Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/40314
Título: Tendências na temperatura da superfície do mar e precipitação na América do Sul sob aspectos relativos ao aquecimento global e à variabilidade de baixa frequência
Título(s) alternativo(s): Trends in sea surface temperature and precipitation in South America under relative aspects to global warming and the low frequency variability
Autor: Costa, Jean Antunes
Orientador: Andreoli, Rita Valéria
Coorientador: Kayano, Mary
Palavras-chave: Climatologia
Tendência
Variabilidade Decenal
Data do documento: 29-Set-2023
Editor: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Programa: Clima e Ambiente - CLIAMB
Abstract: We investigated the trend in Sea Surface Temperature (SST) and precipitation over South America (SA) through the action of natural variations in different time scales, associated or not with anthropogenic variability. Long-term variability modes such as the Pacific Decadal Oscillation (PDO) and Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and the interannual El Niño- Southern Oscillation (ENOS) mode play an important role in the global SST pattern and precipitation and their effects are felt across the globe. In the periods analyzed here, these modes undergo significant changes, which may play an important role in the context of possible changes in global SST patterns, in addition to the effect on climate caused by anthropogenic action. In the chapters shown here, we use Trend Empirical Orthogonal Functions (TEOF) analysis to determine trend patterns in three scenarios: i) long-term trends in precipitation over SA during the 1951-2016 period. In this case, long-term trends were evaluated, considering or not the ENSO effects; ii) trends in SST during the phase change of the AMO and PDO modes, analyzing the performance of these modes in defining precipitation patterns over the tropical sector of the SA, considering or not the effects of AMO and PDO separately; and iii) trends in SST during the AMO phase change, in this case analyzing the role of the AMO, associated with the global warming trend related to anthropogenic changes, in the characterization of ocean patterns, and implications on precipitation in the tropical sector of SA. In view of the results obtained, the main contributions include: i) in the presence of ENSO, SST variations in the equatorial Pacific intensify the Walker circulation, resulting from the configuration of the PDO, which modulates ENSO. This pattern configures a positive (negative) precipitation trend in Southeast SA – SESA – (tropical SA). Without ENSO, the Walker cell is driven by asymmetric warming of the Indian Ocean and Atlantic, which in turn sets up the increasing trend in northern SA and the weakening trend over SESA. Warming in the Indian Ocean and equatorial Pacific, associated with the seasonal component of SST, induce Rossby wavetrain patterns over the South Pacific to SA and modulate the circulation over SESA; ii) the total SST trend pattern is characterized by the combination of negative/positive phase xii of PDO/AMO. PDO accounts for most of the positive precipitation anomalies in the equatorial sector of SA, since, in its absence, the Walker cell is weakened and distorts the positive precipitation pattern. In turn, the AMO acts to prevent rain in the Brazilian northeast and to increase the regions with negative anomalies to the south of the study area; iii) The presence of AMO in the positive phase in the total SST pattern contributes to the characterization of the Pacific-Atlantic interbasin gradient. This configuration suggests a precipitation trend response since the interbasin gradient strengthens the Walker circulation, implying a positive (negative) rainfall trend over north (south) of tropical SA. Our results may have relevant implications for improving the climate understanding, monitoring and prediction.
Resumo: Investigamos a tendência na Temperatura da Superfície do Mar (TSM) e na precipitação sobre a América do Sul (AS) através da atuação das variações naturais em diversas escalas temporais, associadas ou não à variabilidade antropogênica. Os modos de variabilidade de longo prazo, como a Oscilação Decenal do Pacífico (ODP) e a Oscilação Multidecenal do Atlântico (OMA) e o modo interanual El Niño-Oscilação Sul (ENOS) desempenham papel importante no padrão global da TSM e precipitação e seus efeitos são sentidos em todo o globo. Nos períodos aqui analisados, esses modos passam por significativas mudanças, o que pode desempenhar um papel importante no contexto de possíveis alterações nos padrões globais de TSM e da precipitação, somados ao efeito no clima provocado pela ação antrópica. Nos capítulos aqui mostrados, utilizamos a análise de Funções Ortogonais Empíricas de Tendência (TEOF) para determinar os padrões de tendência em três cenários: i) tendências de longo prazo na precipitação sobre a AS, no período de 1951-2016. Nesse caso, foram avaliadas as tendências de longo prazo considerando ou não os efeitos do ENOS; ii) tendências na TSM durante a mudança de fase dos modos ODP e OMA, analisando o desempenho desses modos em definir padrões de precipitação sobre o setor tropical da AS, considerando ou não seus efeitos separadamente; e iii) tendências na TSM durante a mudança de fase da OMA, dessa vez analisando o papel da OMA, associada à tendência global de aquecimento relacionado às mudanças antrópicas, na caracterização dos padrões oceânicos, e implicações sobre a precipitação no setor tropical da AS. Diante dos resultados obtidos, as principais contribuições incluem: i) na presença do ENOS, as variações na TSM do Pacífico equatorial intensifica a circulação de Walker, resultado da configuração da ODP, que modula o ENOS. Esse padrão configura uma tendência positiva (negativa) de precipitação no Sudeste da AS – SESA – (AS tropical). Sem o ENOS, a célula de Walker é impulsionada pelo aquecimento assimétrico do Índico e do Atlântico, que por sua vez configura a tendência positiva ao norte da AS e o enfraquecimento na tendência sobre o SESA. O aquecimento no Índico e no Pacífico equatorial, associados à componente sazonal de TSM, induzem padrões de trem de onda de Rossby sobre o Pacífico Sul até a AS e modula a circulação sobre o SESA; ii) o padrão de tendência de TSM total é caracterizado pela combinação da fase negativa/positiva da ODP/OMA. A ODP responde pela maior parte das anomalias positivas de precipitação no setor equatorial da AS, pois, em sua ausência, a célula de Walker é enfraquecida e desconfigura o padrão x positivo de precipitação. Por sua vez, a OMA atua para impedir a chuva no nordeste brasileiro e para aumentar as regiões com anomalias negativas ao Sul da área de estudo; iii) A presença da OMA na fase positiva no padrão total de TSM contribui na caracterização do gradiente interbacias Pacífico-Atlântico, pois atua para inibir o aquecimento no Pacífico Leste. Essa configuração sugere a resposta de tendência de precipitação uma vez que o gradiente interbacias fortalece a circulação de Walker, implicando na tendência positiva (negativa) de chuva sobre o Norte (Sul) da AS tropical. Nossos resultados podem ter implicações relevantes para o entendimento, monitoramento e previsões climáticas aprimoradas.
Aparece nas coleções:Doutorado - Cliamb

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
deposito.pdf10,24 kBAdobe PDFVisualizar/Abrir
tese_antunes.pdf10,64 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons