Potential impact assessment between SST and extreme precipitation: an observational study in Southeastern Brazil

Authors

  • Paula Marangoni Gazineu Marinho Pinto Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • Lucio Silva de Souza Universidade do Estado do Rio de Janeiro
  • Alessandro Mendonça Filippo Universidade do Estado do Rio de Janeiro
  • Alexandre Macedo Fernandes Universidade do Estado do Rio de Janeiro

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.005.0019

Keywords:

Extremes of precipitation, Sea Surface Temperature, Ilha Grande Bay, Sepetiba Bay

Abstract

This work aims to identify, by means of statistical analysis, the relationship between extreme precipitation events and SST anomalies (SSTA) in the municipalities surrounding the Ilha Grande (IGB) and Sepetiba (SB) bays in the state of Rio de Janeiro evaluating its annual distributions using measured data from rainfall stations and relating these events to potential SST anomalies found in this region. Data from 10 rainfall stations distributed around the bays and SST dataset obtained from the Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature (MUR) from 2003 to 2014 were used. SSTA and their average were generated for each of the three subareas delimited in the study area. The obtained time series of each subarea define the thresholds for significant SSTA, based on their respective standard deviation. The number of days with SSTA were obtained from these significant anomaly values, and days with positive or negative SSTA, for each subarea, were computed. For SSTA analysis, only events with significant anomalies were considered. Only SSTA occurring on the days of intense precipitation highlighted in P95 and up to 3 days before the extreme event date were analyzed. The results had shown that about 35% of extreme precipitation events were potentially related to the presence of significant SST anomalies in the studied area. Finally, it is pointed that regional anomalies in SST, such as those described in this study, can also contribute to the formation of extreme rain events.

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Author Biographies

Paula Marangoni Gazineu Marinho Pinto, Universidade Federal do Rio de Janeiro

Técnica em Meteorologia pelo CEFET/RJ (2013). Possui graduação em Oceanografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ (2019), mestrado em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ (2021). Atualmente, é aluna de doutorado em Engenharia Oceânica na Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ. Foi estagiária no Laboratório de Oceanografia Física e Meteorologia (LABOFIS) da UERJ, atuando no NAPROA - Núcleo Aplicado ao Estudo e Processos Oceânicos e Atmosféricos, coordenando o BANDA - Banco de Dados Meteorológicos e Oceanográficos. Durante o mestrado realizou pesquisas na área de Inteligência Artificial (Redes Neurais e Deep Learning) aplicado à previsão de ondas no Laboratório de Instrumentação Oceanográfica (LIOc), COPPE/UFRJ. Também participou do Projeto de Caracterização da Meteorologia e do Clima de Ondas da Bacia de Santos, estudando eventos extremos de onda. Tem experiência na área de Oceanografia, com ênfase em Oceanografia Física e Meteorologia.

Lucio Silva de Souza, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Meteorologista formado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2001), Mestre (2004) e Doutor (2010) em ciências em Engenharia Civil - Engenharia Ambiental (área de concentração de Ciencias Atmosféricas em Engenharia) pela Coordenação dos Programas de Pesquisa e Pós Graduação em Engenharia COPPE-UFRJ. Atualmente é Professor Adjunto na Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJ - FAOC, Faculdade de Oceanografia, Departamento de Oceanografia Física e Meteorologia. Foi Servidor Público Federal do Instituto Nacional de Meteorologia - INMET (2007-2015). Tem experiência na área de Geociências/Meteorologia, com ênfase em Modelagem Meteorológica, sistemas acoplados de modelos na interface oceano-atmosfera e Previsão do Tempo, diagnóstico a prognóstico climático, modelagem numérica da Dispersão de poluentes atmosféricos, da formação de oxidantes fotoquímicos, atuando principalmente nos seguintes temas: modelos acoplados, interação oceano atmosfera, contaminação atmosférica, campanhas intensivas de monitoramento meteorológico e da qualidade do ar, manutenção de estações meteorológicas de superfície, modelagem multi-escala da qualidade do ar, previsão operacional do Tempo e Avaliação Climática. Instrutor/Facilitador da Organização Mundial de Meteorologia - OMM, para atividades de Ensino à Distância. Professor pós-graduação no programa ProfÁgua (Mestrado profissional CAPES/ANA). Ensino de Meteorologia, Climatologia e Meteorologia aplicada aos sistemas na interface ar-mar e à gestão dos recursos hídricos.

Alessandro Mendonça Filippo, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Possui graduação em Oceanografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (1987), mestrado em Geociências (Geoquímica) pela Universidade Federal Fluminense (1997) e doutorado em Geociências (Geoquímica) pela Universidade Federal Fluminense (2003). Acumulou, ao longo de mais de 20 anos, experiência em Gerência Ambiental ? avaliação de impacto ambiental, auditorias, administração de equipes multi-disciplinares, Plano de Controle e Combate à Emergência, Controle e Prevenção de Poluição Acidental nas Indústrias de Processos Químicos, Petroquímicos, de Petróleo (off-shore), em Licenciamento Ambiental, Avaliação de Impacto Ambiental, EIA/RIMA, Programas de Monitoramento de Qualidade de Águas e Macrozoneamento Costeiro, Oceanografia de baías, lagunas costeiras, estuários e águas costeiras, Ecologia de manguezais, Modelagem numérica de fluxo e transporte em sistemas costeiros, sensoriamento remoto por satélite e aplicativos de GIS para sistemas costeiros, desenvolvimento de banco de dados e gerenciamento costeiros. Participou e foi responsável técnico do Sistema de Informações e Modelagens para Apoio Operacional ? SIMAO, que disponibiliza informações ambientais em tempo real, previsões de dados meteo-oceanográficos resultantes de modelos atmosféricos e hidrodinâmicos para uso das unidades marítimas da UN-RIO e foi integrante do grupo de Controle de Emergências da Gerência de SMS da UN-RIO/Petrobras. Fez parte do Núcleo de Meio Ambiente da CONCREMAT Engenharia e, atualmente, é Professor Adjunto do Departamento de Oceanografia Física da Faculdade de Oceanografia da UERJ. Atua nas linhas de pesquisa Interação Oceano-Atmosfera e Variabilidade do Nível do Mar em diferentes escalas.

Alexandre Macedo Fernandes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

PhD em Oceanografia Física pela Florida State University (2007). Atualmente, é professor Associado do Departamento de Oceanografia Física e Meteorologia da Faculdade de Oceanografia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Área de atuação tem como foco a Hidrodinâmica Marinha, dos estuários ao Talude continental.

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Published

2021-03-28

Issue

Vol. 12 No. 5 (2021): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Mai 2021

Section

Meteorologia, Climatologia e Mudanças Climáticas

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