Seasonal precipitation in eastern Amazon during rainy season: regional observations and RegCM3 simulations

This paper presents a contribution on the climate modelling studies with emphasis on seasonal rainfall variability in eastern Amazonia, during the austral summer and autumn seasons (DJF and MAM). Based on RegCM3 regional climate simulations for a 26 years period (1982/83 to 2007/08) using high resolution domain scale (30 km) and two different convection schemes (Grell and MIT), it was investigated the model performance to simulate the regional pluviometric distribution in eastern Amazon, with reference to a new observational data base containing regional aspects extracted from a dense rain gauge station network. The quantitative analysis showed that RegCM3 presents systematic errors, especially those related to the dry bias in the Amapá and north/northeast of Pará using both schemes Grell and MIT, which indicate that the model does not reproduce ITCZ characteristics over equatorial Atlantic. The simulations using MIT also indicated wet bias in the southwest/south/southeast of Pará and north of Tocantins. Moreover, through composites technique, it was also investigated RegCM3 response to reproduce the anomalous spatial rainfall patterns in association with ENSO episodes and interhemispheric SSTa gradient phases across the intertropical Atlantic. The results showed that the model represented realistically well the spatial pattern related to the rainfall anomalies above (below) than normal in most of eastern Amazonia, during the known favourable scenarios, i.e., La Niña and south Atlantic SSTa gradient (unfavourable, i.e., El Niño and north Atlantic SSTa gradient).O presente trabalho apresenta uma contribuição aos estudos de modelagem climática com ênfase na variabilidade pluviométrica sazonal da Amazônia oriental, durante as estações de verão e outono (DJF e MAM). Baseado nos resultados das simulações regionais do RegCM3 para um período de 26 anos (1982/83 a 2007/08) e usando domínio em alta resolução espacial (30 Km) e dois diferentes esquemas de convecção (Grell e MIT), foi investigado o desempenho do modelo em simular a distribuição regional de precipitação sazonal na Amazônia oriental, com referência a um novo conjunto de dados observacional compilado com informações de uma ampla rede integrada de estações pluviométricas. As análises quantitativas evidenciaram que o RegCM3 apresenta erros sistemáticos, sobretudo aqueles relacionados com viés seco no Amapá e norte/nordeste do Pará usando ambos os esquemas Grell e MIT, os quais apontam que o modelo não reproduz as características da ZCIT sobre o Atlântico equatorial. As simulações usando MIT, também apresentaram viés úmido no sudoeste/sul/sudeste do Pará e norte do Tocantins. Além disso, através da técnica de composições, também foi investigado o desempenho do RegCM3 em reproduzir os padrões espaciais anômalos de precipitação sazonal em associação aos episódios ENOS, e as fases do gradiente térmico sobre o Atlântico intertropical. Os resultados demonstraram que o modelo conseguiu representar realisticamente bem o padrão espacial das anomalias pluviométricas acima (abaixo) do normal em grande parte da Amazônia oriental, durante os conhecidos cenários favoráveis, i.e., condições de La Niña e gradiente de aTSM para o Atlântico sul (desfavoráveis, i.e., El Niño e gradiente de aTSM para o Atlântico norte

Extreme precipitation-streamflow event in the river Araguari basin, Amapá / Brazil

O objetivo da investigação foi analisar vazões extremas ocorridas entre 9 e 14 de abril de 2011 na bacia do Rio Araguari-AP. A metodologia consistiu de três etapas principais: 1) re-análise da precipitação estimada pelo Modelo BRAMS (Brazilian in Development Regional Atmospheric Model System),utilizando como suporte a sinótica do mesmo período; 2) análise de vazão nas seções de monitoramento hidrológico em Porto Platon, Capivara e Serra do Navio (ADCP-Accustic Doppler Profiller Current); 3) análise estatística da série histórica de vazões máximas em Porto Platon utilizando distribuição de Gumbel. Observou-se que o modelo BRAMS capturou parcialmente o padrão do sistema de precipitação quando comparado com a análise sinótica e com os dados da literatura, mas demandando ainda otimização na representação de respostas hidrológicas extremas. Em Porto Platon foi registrada uma vazão recorde de 4036 m3/s, cujo comportamento foi analisado sob a ótica dos mecanismos disponíveis de monitoramento no Estado. Concluiu-se que tais eventos extremos são pouco detectáveis e oferecem riscos consideráveis aos usuários da bacia. A previsão de vazão, baseada na série hidrológica disponível, era de 100 anos de retorno, mas as análises revelaram que este período seria de 360 anos, indicando significativa fragilidade do sistema de previsão de eventos extremos no Estado.The objective of this investigation was to analyse the extreme river flows which have occurred between 9 and 14 April 2011 in the Rio Araguari-AP. The methodology consisted of three main steps: 1) re-analysis of precipitation estimated by the BRAMS (Brazilian Development in Regional Atmospheric Model System) model using the synoptic of the same period as support, 2) analysis of streamflow in sections of hydrological monitoring in Porto Platon, Capivari and Serra do Navio (ADCP-Accustic Profiller Doppler Current); 3) statistic analysis of the time series of maximum river flows in Porto Platon using Gumbel distribution. It was observed that the BRAMS system partially captured the standard precipitation when compared with the synoptic analysis and literature data, but the extreme hydrological responses representation still needs an optimization. In Porto Platon a flow record of 4036 m3 /s was recorded, whose behavior was analyzed from the perspective of the available monitoring mechanisms in the State. It was concluded that such extreme events are poorly detectable and offer considerable risks to users of the basin. The stream flow prediction based on available hydrological series was 100 years recurrence, but the analysis have revealed that this period would be 360 years, indicating significant deficiency of the prediction system of extreme events in the State

Uma comparação entre codigos radiativos de onda longa

comparisons are made between two radiative codes used to evaluate components of terrestrial radiation budget. The first one, named LlL7 and under development at IAG-USP, produces irradiances from radiances previously computed by LOWTRAN-7 code and integrated along the whole terrestrial spectrum. The second one is included in the INPE/CPTEC general circulation model. Both are tested using realistic and isothermal atmospheres. Sensitivity tests are made for the treatment of water vapor continuum absorption. Conditions established in the ICRCCM program were followed and results of two line-by-line codes were used as a reference for the comparisons. The discrepancies between LlL7 and reference codes seem to depend on columnar water vapor while CPTEC/COLA most times underestimates downward longwave irradiances. Observed systematic errors are due to several reasons such as the different number of spectral intervals used for irradiance integration and different sources of spectroscopic data.Pages: 1477-148

Variabilidade espacial e temporal da precipitação observada com o radar na confluencia do Tapajós e Amazonas

Standard Amazonian rainfall climatologies rely on stations preferentially located near river margins. River breeze circulations that tend to suppress afternoon rainfall near the river and enhance it inland are not typically considered when reporting results. Previous studies found surprising nocturnal rainfall maxima near the rivers in some locations. We examine spatial and temporal rainfall variability in the Santarém region of the Tapajós-Amazon confluence, seeking to describe the importance of breeze effects on afternoon precipitation and defining the areal extent of nocturnal rainfall maxima.We used three years of mean S band radar reflectivity from Santarém airport with a Z-R relationship appropriate for tropical convective conditions. These data were complemented by TRMM satellite rainfall estimates. Nocturnal rainfall was enhanced along the Amazon River, consistent with the hypothesis that these are associated with the passage of instability lines, perhaps enhanced by local channeling and by land breeze convergence. In the daytime, two rainfall bands appear in mean results, along the east bank of the Tapajós River and to the south of the Amazon River, respectively.Na Amazônia as series climatológicas estão baseadas na rede de estações meteorológicas de superfície que estão instaladas preferencialmente nas margens de rios. Portanto, o efeito de brisas fluviais que promovem precipitação no interior do continente não está sendo contabilizado nas medidas realizadas nestas estações. Além disto, estudos anteriores encontraram máximo de precipitação no período noturno sobre rios. Assim, este artigo examina a variabilidade espacial e temporal da precipitação na região de confluência dos rios Tapajós e Amazonas em Santarém, visando descrever a importância da brisa fluvial na distribuição da precipitação durante a tarde e definir a extensão da área onde ocorre maxima precipitação no período noturno. A refletividade medida pelo radar meteorológico banda S, instalado em Santarém para um período de três anos foi utilizada, tendo estes dados sido calibrados através dos dados do sensor de precipitação instalado abordo do satélite TRMM. A intensidade de precipitação foi estimada utilizando a relação ZR para o caso convectivo tropical. No período noturno, a máxima precipitação foi encontrada ao longo do rio Amazonas, consistente com a hipótese de que esta precipitação estaria associada a passagem das linhas de instabilidade neste período, talvez esta precipitação também esteja sendo reforçada pela canalização do rio e pela confluência do vento de retorno da brisa fluvial durante a noite. Para o período diurno, observou-se duas bandas de precipitações localizadas no interior do continente, uma ao longo da margem leste e outra ao sul dos rios Tapajós e Amazonas, respectivamente