Conexão climática entre o Modo Anular do Hemisfério Sul com a Península Antártica e o Sul do Brasil

Abstract

Este trabalho investigou as conexões climáticas entre o sul do Brasil (SB) e a região da Península Antártica (PA), sob a influência do Modo Anular do Hemisfério Sul (SAM). Assim, analisou-se por meio de Funções Ortogonais Empíricas (EOF), análise de correlações e composições as seguintes variáveis: pressão ao nível médio do mar (PNM), geopotencial em 500 (Z500) e 850 (Z850) hPa, componente meridional do vento (v) a 10 m, e temperatura média mensal (TMM) a 2 m do banco de dados do ERAInterim (European Reanalysis Agency), entre 1979 e 2010; e de TMM a 2 m da base de dados CRU/BADC (Climatic Research Unit/British Atmospheric Data Centre), entre 1961 e 2009. Ocorreu um aumento de 0,56ºC (i.e., 0,0114ºC a-1) na série de anomalias de temperatura média anual no SB, entre 1961 e 2009. A temperatura média sazonal apresentou tendência de aumento estatisticamente significativa (α < 1%) somente no outono (+0,0179ºC a-1), enquanto o SAM apresentou tendência positiva (1979 – 2009), estatisticamente significativa (α < 5%), nas estações de verão e outono. A primavera foi a estação predominante de ocorrência da fase (-) do SAM, 18 casos, e o inverno da fase (+), com 20 casos. Os modos de variabilidade dos campos atmosféricos (TMM, PNM, Z850 e Z500) mostram que as principais EOF exibem um padrão de dipolo entre as regiões subtropical e polar no Hemisfério Sul. A EOF1 dos campos associados à PNM, Z850 e Z500 revela essa característica marcante do SAM. Salienta-se que esse dipolo é observado nas três primeiras EOFs da TMM. O SAM possui impacto importante na TMM e sazonal no SB e na PA, com correlação negativa no outono (r = –0,44; α < 1%), onde anomalias negativas (positivas) de TMM no SB e positivas (negativas) na PA estão associadas com a fase positiva (negativa) do SAM. As correlações entre as séries temporais das EOFs dos campos atmosféricos e o SAM revelaram que existem conexões estatisticamente significativas (α < 1%) com o padrão espacial de dipolo observado. Portanto, salienta-se que os extremos negativos e positivos na variabilidade da TMM e sazonal no SB resultam, em parte, de variações na circulação atmosférica a milhares de quilômetros de distância na região da PA.

This study investigates climatic connections between the south of Brazil (SB) and the Antarctic Peninsula region (AP), under the influence of the Southern Hemisphere Annular Mode (SAM). Thus, we analyzed by Empirical Orthogonal Function (EOF), correlations and composite analysis the following variables: pressure at mean sea level (MSLP); geopotential at 500 (Z500) and 850 (Z850) hPa; meridional wind (v) at 10 m, and mean montly temperature (MMT) at 2 m of the ERA-Interim (European Reanalysis Agency) database, from 1979 to 2010; and MMT at 2 m of the CRU/BADC (Climatic Research Unit/British Atmospheric Data Centre) database, from 1961 to 2009. The annual mean temperature anomaly in SB increased by 0.56°C from 1961 to 2009 (i.e., 0.0114°C a-1). The seasonal average temperature shows a positive trend (statistically significant, α <1%) only in autumn (+0.0179°C a-1). The SAM showed a positive trend (1979–2009), statistically significant (α <5%) in summer and autumn. Spring is the prevailing season for the SAM (-) phase, 18 cases, and in winter prevails the (+) phase, 20 cases. The variability modes of atmospheric fields (TMM, PNM, Z850 and Z500) showed that the first EOF exhibits a dipole pattern between the subtropical and polar regions in the Southern Hemisphere. The EOF1 fields associated with PNM, Z850 and Z500 reveal this remarkable SAM feature. It is noticeable that this dipole is observed in the first three EOFs of MMT. The SAM has a major impact on the SB and AP seasonal and mean monthly temperatures, showing an autumn negative correlation (r = –0,44; α < 1%), where MMT negative (positive) anomalies in SB and positive (negative) in the AP are associated with SAM positive (negative) phases. Correlations between the time series of the atmospheric fields EOFs and the SAM revealed that there are statistically significant connections (α <1%) with the observed dipole spatial pattern. Therefore, we point that the positive and negative extremes in seasonal and mean monthly temperatures variability in SB result, in part, from atmospheric circulation changes thousands of kilometers away, in the AP region.