Variabilidade climática no Atlântico e suas relações com o clima de Portugal

Abstract

Analisa-se a variabilidade anual e sazonal do clima em Portugal Continental, nomeadamente da temperatura média do ar e da quantidade de precipitação. São sintetizados resultados obtidos em estudos anteriores por análise das séries mais longas registadas no país e, com o objectivo de detectar outras características não puramente aleatórias nesta variabilidade, são aplicados métodos mais recentes de análise no espaço e no tempo. São identificados os principais modos de variação dos elementos climáticos temperatura e quantidade de precipitação recorrendo à análise de componentes principais (PCA) e analisa-se a forma como variam no tempo as componentes principais associadas a estes padrões. Utilizam-se métodos de análise espectral singular (SSA) e de máxima entropia (MEM). Procede-se posteriormente à análise espaço-temporal da variabilidade recorrendo a métodos de análise espectral singular multicanal (MSSA). Este tipo de análise permite detectar características significativas na variabilidade da precipitação, indetectáveis por outros métodos. Analisa-se a variabilidade do clima no Atlântico utilizando dados de reanálise da pressão ao nível do mar e da temperatura de superfície. Caracterizam-se os padrões fundamentais, anuais e sazonais, desta variabilidade e o modo como variam no tempo as componentes principais associadas a estes padrões. Recorre-se a métodos de análise de componentes principais, análise espectral singular e análise espectral singular multicanal. Relaciona-se a variabilidade definida pelos modos principais identificados no Atlântico com a variabilidade climática em Portugal. Procura-se, não só determinar a sua influência no nosso clima, como também detectar modos que possam ser utilizados na previsão anual e sazonal.

In the thesis the climatic annual and seasonal variability of the Portuguese climate are analysed, namely in what concerns air temperature and precipitation amount. It is presented a synthesis of the results of previous studies through the analysis of the longest series of observations and, aiming at the detection of further non-purely random behaviour, some recent methods of analysis in space and time are applied. The principal modes of variability of the climatic elements air temperature and precipitation amount are detected and it is analysed the way in which the patterns associated with these modes vary in time. Singular Spectral Analysis (SSA) and Maximum Entropy Methods (MEM) are applied. Further on, a space-time analysis is made applying Multichannel Singular Spectral Analysis (MSSA). This type of analysis allows the detection of statistically significant characteristics in precipitation variability, which are not detected by other methods. The climatic variability of the Atlantic region is analysed using re-analysis data of sea level atmospheric pressure and surface temperature. The fundamental annual and seasonal patterns of variability are analysed and also the way in which the principal components associated with these patterns vary in time. Principal Component Analysis (PCA), singular spectral analysis and multichannel singular spectral analysis are applied. The principal modes of variability identified in the Atlantic are then related with the climatic variability in Portugal. The search for significant correlations is important for the understanding of Portuguese climatic variability and for the detection of modes with potential use in annual and seasonal forecasts.