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Title: Formulação e avaliação de índices preditores em área semiárida do Brasil.
???metadata.dc.creator???: SOUSA, Leandro Fontes de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAGÃO, Maria Regina da Silva.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CAVALCANTI, Enilson Palmeira.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CORREIA, Magaly de Fatima.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ARAÚJO, Lincoln Eloi de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: FIGUEIREDO, José Carlos.
Keywords: Petrolina;Chuva;Índices de estabilidade;Análise multivariada;Percentil;Normalidade multivariada;Rain;Stability indexes;Multivariate analysis;Percentage;Multivariate normality
Issue Date: 25-Oct-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOUSA, Leandro Fontes de. Formulação e avaliação de índices preditores em área semiárida do Brasil. 147 f. Tese (Doutorado em Meteorologia) - Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019.
???metadata.dc.description.resumo???: Índices de estabilidade são parâmetros numéricos obtidos de sondagens de ar superior, amplamente utilizados nos centros operacionais como ferramentas auxiliares para a previsão do Tempo, posto que evidenciam relações entre o estado termodinâmico da atmosfera e a precipitação. Nesta pesquisa, um conjunto de índices de estabilidade para a região de Petrolina é analisado com foco para meses de janeiro, mês da pré-estação chuvosa, marcado pela atuação de diversos sistemas meteorológicos e contrastes que caracterizam as condições de tempo dessa região. A base de dados utilizada é formada por sondagens diárias de ar superior de quinze meses de janeiro, observados no período de 1999 a 2016, juntamente com dados de precipitação. Técnicas de análise meteorológica são empregadas para diagnosticar as condições termodinâmicas locais, com foco nos dias antecedentes à chuva e nos dias com chuva na estação de Petrolina. Aplicou-se a transformação de Yeo-Jonhson aos índices de estabilidade, com o objetivo de obter a normalização do conjunto de dados. O conjunto de índices transformados foi analisado por meio de ferramentas estatísticas, tais como a técnica dos quantis e a análise multivariada, com vistas a investigar a habilidade desses índices em detectar condições favoráveis a chuvas. Os resultados indicam que a técnica dos quantis facilita a compreensão dos índices como indicadores do grau de instabilidade e da ocorrência de chuva na área de Petrolina, através das ordens quantílicas de 20, 40, 60 e 80%. A análise de desempenho dos índices de estabilidade nos dias antecedentes à chuva e nos dias com chuva indica que os índices K e SWEAT são os melhores indicadores de instabilidade. A transformação de Yeo-Johnson foi eficiente para aproximar a distribuição dos índices de distribuição normal e mostrou que a variável transformada amplia os valores indicadores de instabilidade dos índices K, SWEAT e IC. O TMED* representou bem o efeito temporário da inversão térmica como condição favorável para a ocorrência de chuva (rompimento da camada estável). A Análise Discriminante do primeiro fator permitiu concluir que os grupos obtidos da análise de agrupamentos estavam bem discriminados e que os índices SWEAT*, K* TNCL* e IC* foram os mais importantes para a determinação da função discriminante padronizada.
Abstract: Stability indexes are numeric parameters obtained from upper-air reports in many operational stations and are widely used as auxiliary tools in weather forecasts, given that they state the relationship between atmospheric thermodynamics and precipitation. In this study, we analyze a range of stability indexes at play in the region of Petrolina (9 24′S, 40 30′W), with a special focus on January months, a pre-rainy season month that is locally determined by diverse meteorological systems that shape the weather conditions in the area. Our data base is formed by daily upper-air reports throughout the period of 15 January months, from 1999 to 2016, alongside with precipitation data. Weather forecasting techniques are used as to assess local thermodynamic conditions, by focusing on both the days prior to rain events and rain days catalogued by Petrolina rain-gauge station. Yeo-Johnson transformation was applied to the stability indexes, aiming at the normalization of data. The transformed indexes were then analyzed with the aid of statistical tools, such as Quantis techniques and multivariate analysis, as a way to evaluate whether such indexes are useful to determine conditions that precede rainfall days. By means of the quantile orders of 20, 40, 60 and 80%, our results indicate that both quantis analysis and multivariate analysis pave the way to a better understanding of such indexes as sound indicators for the assessment of instability levels and the prediction of rain occurrence in the Petrolina area. The perfomance analysis of stability indexes ranging from rain days to days prior to rain events indicates that K and SWEAT indexes are the best stability indicators. Yeo-Johnson transformation was efficient enough to approximate indexes distribution to that of normal distribution and have shown that the transformed variable amplify the instability indicator values of K, SWEAT and IC indexes. TMED* has satisfactorily addressed the temporary effects of thermal inversion as a favorable condition to the rain occurrence (by means of a disruption of the stable layer). The discriminant analysis of the preliminary factor allowed us to conclude that the groups we have obtained from groupment analysis have been efficiently discriminated and that SWEAT*, K* TNCL* and IC* were the mot important indexes for the determination of standardized discriminant function.
Keywords: Petrolina
Chuva
Índices de estabilidade
Análise multivariada
Percentil
Normalidade multivariada
Rain
Stability indexes
Multivariate analysis
Percentage
Multivariate normality
???metadata.dc.subject.cnpq???: Meteorologia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/25058
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