Predictabilidade do campo da pressão com base na variabilidade

Variabilidade Espaço-Temporal da Pressão

Analisam-se as correlações de vários conjuntos de ST-PCs da temperatura e da pressão desfasadas sazonalmente. A análise é efectuada para o Atlântico Norte (Tabs. 5.15 e 5.17) e para o Atlântico Norte e Tropical (Tabs. 5.16 e 5.18), tanto com atrasos na pressão como com atrasos na temperatura. Incluem-se os valores da correlação entre as componentes de determinado ano com as componentes da temperatura das estações do ano seguinte e também os valores da correlação entre a pressão e a temperatura de anos consecutivos, e vice-versa. Embora sem utilidade em previsão, incluem-se nestas tabelas os valores da correlação das variáveis em análise na mesma estação do ano e no mesmo ano.

Temperatura Pressão Primavera Primavera Verão Outono Inverno Primavera

1 ST-PC 0.06 (7.2) -0.01 (6.5) 0.74 (5.6) 0.10 (8.1) 0.06 (7.2) 4 ST-PCs 0.09 (25.1) 0.03 (25.1) -0.37 (21.7) 0.09 (28.4) 0.16 (25.1) 10 ST-PCs 0.31 (53.7) 0.22 (52.8) -0.16 (50.1) -0.10 (56.8) -0.12 (53.7) 20 ST-PCs 0.19 (85.6) -0.05 (84.1) -0.03 (83.8) -0.15 (86.6) -0.28 (85.6)

Verão Verão Outono Inverno Primavera Verão

1 ST-PC 0.07 (6.5) -0.57 (5.6) -0.08 (8.1) -0.03 (7.2) 0.07 (6.5) 4 ST-PCs 0.37 (25.1) -0.45 (21.7) -0.01 (28.4) -0.07 (25.1) 0.14 (25.1) 10 ST-PCs -0.17 (52.8) -0.09 (50.1) -0.15 (56.8) 0.07 (53.7) 0.19 (52.8) 20 ST-PCs -0.02 (84.1) -0.12 (83.8) -0.16 (86.6) 0.07 (85.6) 0.10 (84.1)

Outono Outono Inverno Primavera Verão Outono

1 ST-PC 0.38 (5.6) 0.14 (8.1) -0.09 (7.2) -0.16 (6.5) 0.37 (5.6) 4 ST-PCs -0.32 (21.7) -0.50 (28.4) -0.09 (25.1) -0.05 (25.1) -0.28 (21.7) 10 ST-PCs -0.05 (50.1) -0.29 (56.8) -0.01 (53.7) -0.10 (52.8) -0.03 (50.1) 20 ST-PCs 0.25 (83.8) -0.20 (86.6) 0.21 (85.6) 0.10 (84.1) -0.07 (83.8)

Inverno Inverno Primavera Verão Outono Inverno

1 ST-PC -0.35 (8.1) 0.08 (7.2) -0.02 (6.5) -0.44 (5.6) -0.46 (8.1) 4 ST-PCs -0.56 (28.4) 0.10 (25.1) -0.24 (25.1) -0.02 (21.7) -0.35 (28.4) 10 ST-PCs -0.23 (56.8) -0.11 (53.7) 0.02 (52.8) 0.04 (50.1) -0.39 (56.8)

20 ST-PCs -0.04 (86.6) -0.08 (85.6) 0.06 (84.1) -0.10 (83.8) -0.10 (86.6)

Ano Ano Primavera Verão Outono Inverno Ano

1 ST-PC -0.12 (7.8) 0.04 (7.2) 0.10 (6.5) -0.53 (5.6) -0.29 (8.1) -0.34 (7.8) 4 ST-PCs -0.30 (27.2) 0.28 (25.1) -0.18 (25.1) -0.05 (21.7) -0.29 (28.4) -0.26 (27.2) 10 ST-PCs -0.51 (55.2) 0.01 (53.7) -0.10 (52.8) -0.18 (50.1) -0.10 (56.8) -0.25 (55.2) 20 ST-PCs -0.27 (85.5) 0.28 (85.6) 0.11 (84.1) 0.09 (83.8) -0.04 (86.6) -0.25 (85.5)

Tabela 5.15 Valores da correlação de vários conjuntos de ST-PCs da temperatura de superfície no Atlântico

Norte em determinada estação e no ano com o mesmo número de ST-PCs da pressão da mesma estação e do mesmo ano e das estações e ano seguintes. As correlações significativas para o nível de significância de 0.05 apresentam-se a bold. Entre parêntesis apresenta-se, em percentagem, a variância do campo total explicada pelo conjunto de ST-PCs.

Temperatura Pressão Primavera Primavera Verão Outono Inverno Primavera

1 ST-PC 0.59 (6.6) 0.24 (6.1) 0.58 (6.6) 0.20 (6.9) 0.43 (6.6) 4 ST-PCs -0.16 (24.2) 0.05 (23.5) -0.20 (22.4) -0.45 (24.4) -0.06 (24.2) 10 ST-PCs -0.17 (52.1) -0.13 (51.5) 0.04 (41.8) -0.43 (51.2) 0.38 (52.1)

20 ST-PCs -0.12 (83.8) 0.10 (84.4) -0.04 (81.3) 0.15 (84.1) -0.13 (83.8)

Verão Verão Outono Inverno Primavera Verão

1 ST-PC -0.09 (6.1) -0.28 (6.6) -0.50 (6.9) -0.11 (6.6) 0.01 (6.1) 4 ST-PCs -0.40 (23.5) -0.19 (22.4) 0.13 (24.4) -0.25 (24.2) -0.20 (23.5) 10 ST-PCs 0.04 (51.5) -0.01 (41.8) -0.02 (51.2) -0.08 (52.1) 0.13 (51.5) 20 ST-PCs -0.06 (84.4) -0.27 (81.3) 0.14 (84.1) -0.13 (83.8) 0.08 (84.4)

Outono Outono Inverno Primavera Verão Outono

1 ST-PC 0.50 (6.6) -0.01 (6.9) 0.34 (6.6) 0.21 (6.1) 0.32 (6.6) 4 ST-PCs -0.37 (22.4) 0.23 (24.4) 0.16 (24.2) -0.29 (23.5) -0.62 (22.4) 10 ST-PCs -0.35 (41.8) -0.23 (51.2) -0.17 (52.1) -0.02 (51.5) -0.24 (41.8) 20 ST-PCs 0.14 (81.3) -0.07 (84.1) -0.16 (83.8) -0.24 (84.4) 0.02 (81.3)

Inverno Inverno Primavera Verão Outono Inverno

1 ST-PC -0.56 (6.9) 0.59 (6.6) 0.27 (6.1) 0.53 (6.6) -0.34 (6.9) 4 ST-PCs -0.04 (24.4) 0.35 (24.2) -0.17 (23.5) -0.02 (22.4) 0.43 (24.4) 10 ST-PCs 0.51 (51.2) 0.07 (52.1) -0.27 (51.5) -0.34 (41.8) 0.45 (51.2)

20 ST-PCs 0.34 (84.1) -0.16 (83.8) -0.46 (84.4) -0.47 (81.3) 0.02 (84.1)

Ano Ano Primavera Verão Outono Inverno Ano

1 ST-PC -0.24 (7.4) 0.46 (6.6) 0.15 (6.1) 0.44 (6.6) 0.25 (6.9) -0.02 (7.4) 4 ST-PCs -0.19 (25.3) -0.25 (24.2) -0.26 (23.5) -0.30 (22.4) 0.79 (24.4) -0.05 (25.3) 10 ST-PCs 0.15 (53.5) -0.01 (52.1) -0.26 (51.5) 0.01 (41.8) 0.02 (51.2) 0.25 (53.5) 20 ST-PCs 0.09 (84.1) -0.24 (83.8) 0.05 (84.4) -0.07 (81.3) -0.16 (84.1) 0.36 (84.1)

Tabela 5.16 Valores da correlação de vários conjuntos de ST-PCs da temperatura de superfície no Atlântico

Norte e Tropical em determinada estação e no ano com o mesmo número de ST-PCs da pressão da mesma estação e do mesmo ano e das estações e ano seguintes. As correlações significativas para o nível de significância de 0.05 apresentam-se a bold. Entre parêntesis apresenta-se, em percentagem, a variância do campo total explicada pelo conjunto de ST-PCs.

Ainda que se detectem correlações significativas, não existe estabilidade na significância quando se altera o número de componentes.

De facto, as correlações sazonais desfasadas entre as componentes estimadas na área do Atlântico Norte não são fortes, verificando-se apenas correlação significativa entre 10 ST-PCs da temperatura de superfície de um Inverno com a pressão do Inverno seguinte. Quando se analisam as ST-PCs estimadas na área do Atlântico Norte e Tropical verifica-se que esta correlação detectada entre Invernos consecutivos é mais estável, e que existem outras eventualmente passíveis de utilização em previsão: 20 componentes da temperatura de Inverno correlacionam-se significativamente com a pressão do Verão e Outono seguintes explicando mais de 80% da variabilidade deste campo, e 10 componentes da temperatura da Primavera correlacionam-se de modo significativo com a pressão do Inverno e da Primavera seguintes explicando mais de 50% da variância do campo.

O mesmo tipo de análise para avaliar a pressão como preditora da temperatura de superfície revela que, tal como na avaliação da temperatura como preditora da pressão, a estima das componentes na área do Atlântico Norte e Tropical permite determinar mais correlações significativas do que as obtidas com as componentes estimadas na área do Atlântico Norte.

Pressão Temperatura de Superfície

Primavera Primavera Verão Outono Inverno Primavera

1 ST-PC 0.06 (9.4) -0.05 (9.9) -0.06 (9.9) 0.01 (9.5) -0.04 (9.4) 4 ST-PCs 0.09 (30.4) -0.12 (28.7) 0.09 (29.0) 0.08 (30.8) -0.14 (30.4) 10 ST-PCs 0.31 (55.6) -0.32 (55.8) -0.06 (54.3) 0.11 (58.6) 0.01 (55.6) 20 ST-PCs 0.19 (83.9) -0.03 (86.3) 0.08 (85.6) 0.13 (86.4) 0.01 (83.9)

Verão Verão Outono Inverno Primavera Verão

1 ST-PC 0.07 (9.9) -0.17 (9.9) 0.03 (9.5) 0.02 (9.4) -0.03 (9.9) 4 ST-PCs 0.37 (28.7) -0.07 (29.0) -0.20 (30.8) 0.12 (30.4) 0.31 (28.7) 10 ST-PCs -0.17 (55.8) -0.10 (54.3) 0.20 (58.6) 0.12 (55.6) 0.28 (55.8) 20 ST-PCs -0.02 (86.3) -0.35 (85.6) 0.01 (86.4) 0.41 (83.9) 0.01 (86.3)

Outono Outono Inverno Primavera Verão Outono

1 ST-PC 0.38 (9.9) -0.34 (9.5) 0.78 (9.4) -0.68 (9.9) 0.48 (9.9)

4 ST-PCs -0.32 (29.0) -0.03 (30.8) -0.23 (30.4) -0.36 (28.7) -0.31 (29.0) 10 ST-PCs -0.05 (54.3) -0.07 (58.6) -0.08 (55.6) -0.02 (55.8) -0.07 (54.3) 20 ST-PCs 0.25 (85.6) 0.15 (86.4) -0.01 (83.9) -0.28 (86.3) 0.04 (85.6)

Inverno Inverno Primavera Verão Outono Inverno

1 ST-PC -0.35 (9.5) 0.21 (9.4) -0.22 (9.9) -0.14 (9.9) -0.07 (9.5) 4 ST-PCs -0.56 (30.8) 0.11 (30.4) 0.09 (28.7) -0.39 (29.0) -0.44 (30.8) 10 ST-PCs -0.23 (58.6) 0.01 (55.6) -0.20 (55.8) -0.24 (54.3) -0.11 (58.6) 20 ST-PCs -0.04 (86.4) -0.03 (83.9) -0.10 (86.3) -0.37 (85.6) 0.01 (86.4)

Ano Ano Primavera Verão Outono Inverno Ano

1 ST-PC -0.12 (11.9) 0.12 (9.4) -0.50 (9.9) -0.39 (9.9) 0.62 (9.5) 0.08 (11.9) 4 ST-PCs -0.30 (35.2) 0.60 (30.4) 0.02 (28.7) 0.29 (29.0) -0.40 (30.8) 0.06 (35.2) 10 ST-PCs -0.51 (61.7) 0.26 (55.6) -0.07 (55.8) 0.50 (54.3) 0.28 (58.6) 0.13 (61.7) 20 ST-PCs -0.27 (88.3) -0.12 (83.9) -0.03 (86.3) 0.32 (85.6) 0.05 (86.4) 0.20 (88.3)

Tabela 5.17 – Valores da correlação de vários conjuntos de ST-PCs da pressão no Atlântico Norte em

determinada estação e no ano com o mesmo número de ST-PCs da temperatura da mesma estação e do mesmo ano e das estações e ano seguintes. As correlações significativas para o nível de significância de 0.05 apresentam-se a bold. Entre parêntesis apresenta-se, em percentagem, a variância do campo total explicada pelo conjunto de ST-PCs.

Pressão Temperatura de Superfície

Primavera Primavera Verão Outono Inverno Primavera

1 ST-PC 0.59 (8.4) -0.29 (8.8) 0.53 (9.4) 0.63 (8.2) 0.61 (8.4) 4 ST-PCs -0.16 (29.6) -0.13 (27.3) -0.16 (28.2) 0.54 (28.3) -0.41 (29.6)

10 ST-PCs -0.17 (57.7) 0.17 (54.2) -0.30 (53.7) 0.14 (56.2) -0.49 (57.7) 20 ST-PCs -0.12 (85.6) 0.18 (85.3) -0.22 (84.5) -0.28 (84.0) -0.30 (85.6)

Verão Verão Outono Inverno Primavera Verão

1 ST-PC -0.09 (8.8) 0.44 (9.4) 0.48 (8.2) 0.26 (8.4) -0.08 (8.8) 4 ST-PCs -0.40 (27.3) -0.39 (28.2) 0.10 (28.3) 0.23 (29.6) -0.43 (27.3) 10 ST-PCs 0.04 (54.2) -0.02 (53.7) -0.02 (56.2) 0.37 (57.7) -0.12 (54.2) 20 ST-PCs -0.06 (85.3) 0.22 (84.5) -0.37 (84.0) 0.29 (85.6) -0.37 (85.3)

Outono Outono Inverno Primavera Verão Outono

1 ST-PC 0.50 (9.4) 0.58 (8.2) 0.69 (8.4) -0.44 (8.8) 0.71 (9.4)

4 ST-PCs -0.37 (28.2) 0.06 (28.3) -0.20 (29.6) -0.30 (27.3) 0.01 (28.2) 10 ST-PCs -0.35 (53.7) -0.18 (56.2) -0.13 (57.7) 0.07 (54.2) -0.23 (53.7) 20 ST-PCs 0.14 (84.5) -0.06 (84.0) 0.25 (85.6) -0.22 (85.3) 0.14 (84.5)

Inverno Inverno Primavera Verão Outono Inverno

1 ST-PC -0.56 (8.2) 0.04 (8.4) -0.40 (8.8) -0.19 (9.4) -0.69 (8.2) 4 ST-PCs -0.04 (28.3) -0.18 (29.6) -0.05 (27.3) 0.37 (28.2) -0.42 (28.3) 10 ST-PCs 0.51 (56.2) -0.18 (57.7) -0.26 (54.2) 0.14 (53.7) 0.14 (56.2) 20 ST-PCs 0.34 (84.0) -0.24 (85.6) -0.31 (85.3) 0.11 (84.5) -0.40 (84.0)

Ano Ano Primavera Verão Outono Inverno Ano

1 ST-PC -0.24 (10.1) -0.15 (8.4) -0.20 (8.8) -0.45 (9.4) -0.74 (8.2) -0.44 (10.1) 4 ST-PCs -0.19 (32.7) 0.37 (29.6) 0.40 (27.3) -0.56 (28.2) -0.46 (28.3) -0.25 (32.7) 10 ST-PCs 0.15 (63.2) 0.46 (57.7) 0.03 (54.2) 0.03 (53.7) -0.60 (56.2) -0.28 (63.2) 20 ST-PCs 0.09 (88.5) 0.04 (85.6) -0.33 (85.3) 0.10 (84.5) -0.47 (84.0) -0.12 (88.5)

Tabela 5.18 – Valores da correlação de vários conjuntos de ST-PCs da pressão no Atlântico Norte e Tropical

em determinada estação e no ano com o mesmo número de ST-PCs da temperatura da mesma estação e do mesmo ano e das estações e ano seguintes. As correlações significativas para o nível de significância de 0.05 apresentam-se a bold. Entre parêntesis apresenta-se, em percentagem, a variância do campo total explicada pelo conjunto de ST-PCs.

Devem salientar-se nesta análise as correlações entre a pressão na Primavera e a temperatura de superfície na Primavera seguinte, entre a pressão no Inverno e a temperatura no Inverno do ano seguinte e entre a pressão de determinado ano e a temperatura da Primavera e do Inverno do ano seguinte.

5.5 Conclusões

Detectam-se tendências significativas e espacialmente coerentes no campo da pressão atmosférica e no campo da temperatura de superfície no Atlântico. Verifica-se que existe alguma relação entre os padrões espaciais das tendências da pressão e das tendências da temperatura de superfície, designadamente:

- Coincidência entre a área quase zonal (cerca dos 50º - 60º N) com maior valor absoluto de tendência para descida da temperatura de superfície, com a área em que as tendências da pressão atmosférica passam de positivas a negativas.

- Coincidência de uma área no nordeste do Brasil com dipolos nas tendências da temperatura de superfície, com uma área de zona de tendência negativa da pressão nas baixas latitudes.

Verifica-se que, enquanto a pressão de um ponto localizado em Portugal se correlaciona de modo directo com a pressão em áreas do Atlântico relativamente extensas, a temperatura de superfície apresenta o mesmo tipo de correlação em pequenas áreas

vizinhas do ponto. O Inverno é a estação do ano em que estas zonas revelam a maior e a menor extensão, respectivamente. Verifica-se também que a pressão de um ponto localizado em Portugal se correlaciona negativamente com a pressão de uma área nas latitudes mais altas. Esta correlação é mais significativa no Inverno, estação do ano em que, conjuntamente com as correlações positivas, o mapa de correlações mais se assemelha com o principal modo de variação espacial da pressão, conhecido como padrão NAO.

O mesmo número de componentes principais permite explicar maior fracção da variabilidade do campo da pressão do que da variabilidade do campo da temperatura. De facto, enquanto o principal modo de variação da pressão explica 44% da variabilidade anual, o principal modo de variação da temperatura não permite explicar mais de 26% da sua variabilidade. Os primeiros quatro modos permitem explicar 75% da variabilidade do campo da pressão enquanto os da temperatura não ultrapassam 56%. Verifica-se também que, quando se considera a área mais extensa, referida como Atlântico Norte e Tropical, o acréscimo de complexidade devido ao aumento da extensão é maior para a pressão do que para a temperatura.

A análise da variabilidade da pressão, tendo em vista a detecção de outras características significativas além da tendência, mostra que existem características não puramente aleatórias. Salientam-se as características de periodicidade de cerca de 8/9 anos no principal modo do campo da pressão do Atlântico Norte no Inverno, tanto na sua variabilidade temporal como espaço-temporal, e que também se detectam no índice anual da NAO calculado com a série corrigida da pressão em Lisboa. As mesmas análises relativas ao campo anual revelam sinais de periodicidade de cerca de 15 anos. Além destas características é possível detectar outras de período mais curto, inferior a 3 anos, tanto na análise dos campos da pressão como nos da temperatura de superfície. Estas são, aliás, as oscilações que mais se mantêm como significativas nos testes de significância mais restritivos.

A predictabilidade sazonal e anual dos campos da pressão e da temperatura, com base na sua própria variabilidade, parece ser relativamente fraca se se considerar a fracção de variância explicada pelo conjunto de componentes estimadas do campo e as correlações significativas. Ainda assim, detectam-se algumas relações interessantes.

Como seria de esperar, uma vez que as relações entre pressão e temperatura se estabelecem através de processos dinâmicos complexos, não se detectam relações simples, directas e facilmente interpretáveis entre os campos da pressão e da temperatura no Atlântico. No entanto, surgem várias correlações significativas e estáveis, algumas delas susceptíveis de utilização em previsão.

Mostra-se que há vantagens na obtenção de correlações significativas, com a estima de componentes na área mais extensa, correspondente ao Atlântico Norte e Tropical.

Capítulo 6

Relações entre a Variabilidade Climática no Atlântico e em

Portugal Continental

6.1 Introdução

Analisam-se neste capítulo as relações entre as variabilidades climáticas da pressão ao nível do mar e da temperatura de superfície no Atlântico, e as variabilidades climáticas da temperatura e da precipitação em Portugal Continental.

Determinam-se, numa primeira fase, relações entre a variabilidade temporal dos principais padrões espaciais dos campos do Atlântico e da precipitação e temperatura em Portugal. Numa segunda fase efectua-se o mesmo tipo de análise, recorrendo à variabilidade dos principais padrões espaço-temporais.

Utilizam-se nas análises das funções de correlação cruzada, tanto as séries da temperatura e precipitação observadas em Lisboa, como as componentes reconstruídas a partir da variabilidade espaço-temporal desses campos, no ponto da malha correspondente a Lisboa. Deve referir-se que, embora o ponto seleccionado das malhas para a reconstrução das componentes dos campos da pressão e da temperatura de superfície em Portugal, não coincida com a localização da estação de Lisboa pode assumir-se que, para as escalas de tempo utilizadas, anos e estações do ano, este facto não terá grande influência na análise da predictabilidade.

Além de relações que permitam melhorar o conhecimento sobre o modo como se comportam simultaneamente estas variáveis, procuram detectar-se relações desfasadas com potencial aplicação na previsão anual e sazonal da temperatura e precipitação em Portugal.

6.2 Relações entre a Variabilidade Climática da Pressão no Atlântico e

a Variabilidade Climática em Portugal Continental

6.2.1 Relações entre a Variabilidade Climática da Pressão no Atlântico e a Precipitação em Portugal Continental

6.2.1.1 Variabilidade Anual

As primeiras T-PCs (componentes principais temporais) da pressão no Atlântico Norte e da precipitação em Portugal revelam, como se verificou anteriormente, características de periodicidade, não significativas, de cerca de 14/15 anos e de cerca de 9 anos, respectivamente. Estas T-PCs estão significativamente correlacionadas para desfasamentos nulos, com valores de 0.36 e 0.34, consoante se considere a 1ª T-PC do Atlântico Norte ou a 1ª T-PC do Atlântico Norte e Tropical. Esta correlação significa que ocorrências positivas da 1ª T-PC da pressão (que está associada ao padrão da NAO, mas com sinal inverso) tendem a ocorrer com precipitação acima da média e ocorrências negativas da 1ª T-PC, ou seja, fases de NAO positiva, tendem a ocorrer com precipitação abaixo da média. Além desta correlação de desfasamento nulo existe ainda, entre elas, correlação significativa positiva para desfasamentos de 8 anos, com atraso da precipitação (Fig. 6.1).

A 2ª T-PC da pressão no Atlântico Norte está também significativamente correlacionada com a 1ª T-PC da precipitação em Portugal. A sua correlação é de -0.39.

As correlações significativas que se verificam para desfasamentos de 8 anos poderão permitir alguma predictabilidade do modo principal de variação da precipitação a longo prazo.

Não se detectam sinais significativos de persistência interanual nestas correlações.

A análise dos primeiros modos da pressão e da precipitação, definidos pelas componentes principais espaço-temporais (ST-PCs) é mais interessante e promissora em termos de previsão, revelando correlações significativas de desfasamento nulo e para atrasos da precipitação de 1 e 2 anos. Na Fig. 6.2 apresentam-se as funções de correlação cruzada entre as quatro primeiras ST-PCs da pressão no Atlântico Norte que, como se mostrou anteriormente, formam os dois primeiros modos da variabilidade do campo constituídos pelas 1ª e 3ª e pelas 2ª e 4ª ST-PCs respectivamente, com uma das componentes principais espaço-temporais do 1º modo de variação da precipitação.

Figura 6.1 Norte

com a 1ª T-PC da precipitação anual em Portugal e intervalo de confiança de 95%. Valores de desfasamento positivos correspondem a atrasos nas T-PCs da precipitação.

Funções de correlação cruzada das quatro primeiras T-PCs da pressão anual no Atlântico -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4ª T-PC PRESSÃO, 1ª T-PC PRECIPITAÇÃO 0.4 0.5 1ª T-PC PRESSÃO, 1ª T-PC PRECIPITAÇÃO 2ª T-PC PRESSÃO, 1ª T-PC PRECIPITAÇÃO 3ª T-PC PRESSÃO, 1ª T-PC PRECIPITAÇÃO Figura 6.2

com a 1ª ST-PC da precipitação anual em Portugal e intervalo de confiança de 95%. Valores de desfasamento positivos correspondem a atrasos nas ST-PCs da precipitação.

Funções de correlação cruzada das quatro primeiras ST-PCs da pressão anual no Atlântico Norte

-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0.4 0.6 1ª ST-PC PRESSÃO, 1ª ST-PC PRECIPITAÇÃO 2ª ST-PC PRESSÃO, 1ª ST-PC PRECIPITAÇÃO 3ª ST-PC PRESSÃO, 1ª ST-PC PRECIPITAÇÃO 4ª ST-PC PRESSÃO, 1ª ST-PC PRECIPITAÇÃO

A possibilidade de reconstruir o campo original para um período igual ao das séries em análise com base nas suas características espaço-temporais, conforme foi referido no Cap. 2, traz vantagens em relação ao uso das ST-PCs que são séries mais curtas, com duração igual à das séries subtraída da largura da janela. A utilização das componentes reconstruídas (RCs) permite, assim, a comparação com séries observadas num período mais longo. De modo a poderem analisar-se as relações entre a pressão no Atlântico e uma série observada de precipitação em Portugal procedeu-se à reconstrução do campo da pressão utilizando sucessivamente um maior número de componentes espaço-temporais. Estas componentes são reconstruídas para o ponto da malha (40°N, 7.5°W) localizado em Portugal Continental, permitindo efectuar a comparação com a série de precipitação anual de Lisboa que, na Fig. 6.3-a) se apresenta invertida por uma questão de clareza visual. A utilização sucessiva de mais componentes produz um melhor ajuste à série da precipitação, como se pode ver na Fig 6.3-a) e avaliar pelas funções de correlação apresentadas na Fig. 6.3-b). A reconstrução efectuada com 20 componentes, que explicam 85.5% da variância total do campo da pressão no Atlântico Norte, apresenta uma correlação cruzada de desfasamento nulo altamente significativa, de -0.75, com a série de precipitação em Lisboa. Verifica-se também que o valor da correlação para desfasamentos de 8 anos (atraso da precipitação) está muito próxima do limite do intervalo de confiança de 95%, o que indica alguma predictabilidade.

a) -4 -3 -2 -1 0 1 2 1949 1953 1957 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 -16 3 4 1ª:4ª RCs da PRESSÃO 1ª:10ª RCs da PRESSÃO 1ª:20ª RCs da PRESSÃO PRECIPITAÇÃO LISBOA 0.6 0.8

1ª:4ª RCs PRESSÃO, PRECIPITAÇÃO LISBOA 1ª:10ª RCs PRESSÃO, PRECIPITAÇÃO LISBOA 1ª:20ª RCs PRESSÃO, PRECIPITAÇÃO LISBOA

b)

-12 -8 -4 0 4 8 12 16

Figura 6.3 a) Representação de grupos de componentes reconstruídas da pressão anual no ponto (40°N,

7.5°W) e da série de precipitação anual observada em Lisboa, invertida e b) Funções de correlação cruzada dos grupos de componentes reconstruídas com a precipitação em Lisboa e intervalo de confiança de 95%. Valores de desfasamento positivos correspondem a atrasos na série de precipitação.

Considerando a área do Atlântico Norte e Tropical obtêm-se resultados similares. A correlação de desfasamento nulo da série reconstruída com 20 componentes espaço- -temporais, que explicam 84.1% da variância total do campo da pressão, com a série de precipitação em Lisboa é de -0.72.

Estas correlações mostram que a variabilidade da precipitação anual em Lisboa é maioritariamente determinável a partir da reconstrução da pressão num ponto em Portugal calculada a partir das RCs do Atlântico.

Pelo que já se viu dos modos de variabilidade da precipitação é evidente que há um comportamento análogo para outros pontos de Portugal Continental.

Como se verificou por análise de componentes principais, a NAO é o principal modo de variabilidade da pressão no Atlântico Norte, em todas as estações do ano. No entanto, só no Inverno, é que as T-PCs sazonais associadas a este modo estão significativamente correlacionadas com os primeiros modos de variação da precipitação em Portugal. A correlação de desfasamento nulo é significativa para o nível de 0.05, com um valor de 0.68, muito superior ao obtido na análise anual, que é de 0.36. Além da correlação para o Inverno do mesmo ano existe ainda outra correlação significativa positiva para desfasamentos de 8 anos, tal como se verificou na análise anual (Fig. 6.5).

Seguidamente, em vez da série de precipitação observada em Lisboa, utiliza-se a reconstrução da precipitação anual em Lisboa a partir das ST-PCs da variação espaço- -temporal do campo da precipitação em Portugal Continental para um ponto localizado em Lisboa, segundo procedimento análogo ao efectuado para o campo da pressão. Verifica-se, tal como anteriormente, que a utilização de um número maior de componentes permite obter valores superiores da correlação de desfasamento nulo. Nota-se também que com um número menor de componentes sobressaem, como significativos, padrões das funções de correlação cruzada correspondentes a periodicidades, de tipo sinusoidal, com períodos de 8-9 anos. Quer isto dizer que existe correlação do tipo periódico (cerca de 8 a 9 anos) entre os principais modos de variação da pressão e da precipitação. As correlações associadas a outras componentes não têm a mesma periodicidade e da sua soma resultam menores correlações nos desfasamentos não nulos que correspondem à periodicidade dominante (picos a ±4 ou 5 anos, ±9 ou 10 anos, etc.).

Conforme se pode observar na Fig. 6.4, a reconstrução da pressão com 10 componentes e da precipitação com até 4 componentes, permite obter ainda correlações significativas para desfasamentos de 1, 4, 5 e 6 anos. A utilização de 20 componentes da pressão permite obter correlações significativas de desfasamento 1 até à utilização de 10 componentes da precipitação. A função de correlação resultante da aplicação de 20 componentes de cada uma das variáveis só revela valores significativos para o desfasamento nulo.

6.2.1.2 Variabilidade Sazonal

Figura 6.4

Atlântico Norte e da precipitação anual em Portugal e intervalo de confiança de 95%. Valores de desfasamento positivos correspondem a atrasos nos grupos reconstruídos da precipitação.

Funções de correlação cruzada de grupos de componentes reconstruídas da pressão anual no-1.0

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1ª:10ª RCs PRESSÃO, 1ª:2ª RCs PRECIPITAÇÃO 1ª:20ª RCs PRESSÃO, 1ª:2ª RCs PRECIPITAÇÃO 1ª:10ª RCs PRESSÃO, 1ª:4ª RCs PRECIPITAÇÃO 1ª:20ª RCs PRESSÃO, 1ª:4ª RCs PRECIPITAÇÃO 1ª:20ª RCs PRESSÃO, 1ª:10ª RCs PRECIPITAÇÃO 1ª:20ª RCs PRESSÃO, 1ª:20ª RCs PRECIPITAÇÃO 0.8 1.0

0.8

Figura 6.5 Funções de correlação cruzada sazonais das primeiras T-PCs da pressão no Atlântico Norte co

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

1ª T -PC P R E S S ÃO , 1ª T -P C P R EC IP ITA Ç Ã O (IN V) 1ª T -PC P R E S S ÃO , 1ª T -P C P R EC IP ITA Ç Ã O (P R I) 1ª T -PC P R E S S ÃO , 1ª T -P C P R EC IP ITA Ç Ã O (V E R ) 1ª T -PC P R E S S ÃO , 1ª T -P C P R EC IP ITA Ç Ã O (O U T )

m as primeiras T-PCs da precipitação em Portugal e intervalo de confiança de 95%. Valores de desfasamento positivos correspondem a atrasos nas T-PCs da precipitação.

Apresentam-se seguidamente as correlações sazonais e anuais entre as principais T-PCs da pressão do Atlântico Norte (Tab. 6.1) e do Atlântico Norte e Tropical (Tab. 6.2) com a precipitação em Portugal, para desfasamentos nulos. As correlações significativas para o nível de significância de 0.05 apresentam-se a bold. Conforme foi referido anteriormente, o

Inverno é a única estação do ano em que a 1ª T-PC se correlaciona significativamente com a 1ª T-PC da precipitação. A correlação entre estas variáveis é tão forte que, a inclusão das outras estações do ano, onde não se verificam correlações significativas, não impede que se