Trends and climate variability of cold fronts and rainfall in the metropolitan region of Sao Paulo
DOI:
https://doi.org/10.55761/abclima.v34i20.17145Keywords:
Sistemas frontales. Percentil 95. Clima de São Paulo. ERA 20C.Abstract
Cold fronts play a crucial role in the precipitation regime in southeastern Brazil, especially in the metropolitan region of São Paulo (RMSP). Understanding the trends and variabilities of these systems and the associated rainfall is essential for assessing local climate impacts. This study aims to analyze the characteristics of cold fronts, precipitation, and their extremes, contributing to an improved understanding of climate trends in the region. It also examines the ability of the ERA-20C reanalysis to capture the observed climatology of cold fronts. Between 1960 and 2010, an average of 39.6 cold fronts per year were observed at the meteorological station located in the RMSP. The ERA-20C showed results very close to those obtained from observations. Precipitation extremes were identified using the 95th percentile of daily precipitation (in mm) for each month, considering only days with precipitation above 0 mm. In the period 1960-2010, this criterion resulted in 486 extreme precipitation events, of which 290 may be related to the passage of cold fronts in the RMSP. Trends for time series of precipitation, cold front frequency, and extreme precipitation were analyzed using the Mann-Kendall test. Only the time series of accumulated annual precipitation showed a significant linear growth rate.
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References
BASTOS, Camilla; FERREIRA, Nelson. Análise Climatológica da Alta Subtropical do Atlântico Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 11,2000. Rio de Janeiro. Anais [...]. Rio de Janeiro, 2000.
BROLLO, Maria; FERREIRA, Claudio. Indicadores de desastres naturais no Estado de São Paulo. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO SUDESTE, 11,2009. Águas de São Pedro. Anais [...]. Águas de São Pedro: Sociedade Brasileira de Geologia, 2009.
CARDOZO, Amanda Balbino; REBOITA, Michelle Simões; GARCIA, Sâmia Regina. Climatologia de frentes frias na América do Sul e sua relação com o modo anular sul. Revista Brasileira de Climatologia, v. 17, 2021.
CAVALCANTI, Iracema; KOUSKY, Vernon. Climatology of South American cold fronts, In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOUTHERN HEMISPHERE METEOROLOGY AND OCEANOGRAPHY,8, 2003, Wellington, Nova Zelândia. Anais […]. Wellington: American Meteorological Society, 2003.
CRESPO, Natalia Machado et al. A potential vorticity perspective on cyclogenesis over center-eastern South America. International Journal of Climatology, v. 41, n. 1, p. 663-678, 2021.
DAMETTO, Guilherme Santini. Características climáticas dos sistemas frontais na cidade de São Paulo. In :CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, 14, 2005. Rio de Janeiro. Anais […]. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2005.
FIELD, Christopher B. et al. Managing the risks of extreme events and disasters to advance climate change adaptation: special report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 2012.
MASSON-DELMOTTE, Valérie et al. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: the Physical Science Basis: contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. Cambridge: Cambridge University Press. 2021. p. 3-30.
JESUS, Eduardo Marco de et al. Contribution of cold fronts to seasonal rainfall in simulations over the southern La Plata Basin. Climate Research. v. 68, n. 2-3, p. 243-255, 2016.
JESUS, Eduardo Marco de. Simulações climáticas regionais para o CORDEX sobre a América do Sul e impactos das frentes frias na climatologia simulada.2014. Dissertação (Mestrado em meteorologia) - Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, Brasil, 2014.
KENDALL, Maurice George, Rank Correlation Methods, 4. ed. Londres: Charles Griffin, 1975.
LIEBMANN, Brant et al. Interannual variability of daily extreme precipitation events in the state of São Paulo, Brazil. Journal of Climate, v. 14, n. 2, p. 208–218, 2001.
MACHADO, Carolyne Bueno et al. Extreme Rainfall Events in the Macro metropolis of São Paulo: trends and Connection with Climate Oscillations. Journal of Applied Meteorology and Climatology, v. 60, n. 5, p. 661-675, 2021.
MANN, Henry Berthold. Non-parametric test against trend, Econometrica, v. 13, 245-259, 1945.
MARENGO, Jose Alberto et al. Changing Trends in Rainfall Extremes in the Metropolitan Area of São Paulo: causes and Impacts. Frontiers in Climate, v. 2, p.3, 2020.
PAMPUCH, Luana Albertani; AMBRIZZI, Tércio. Sistemas Frontais Sobre a América Do Sul Parte I: climatologia e intervalo de passagem em dados de Reanálise I Do Ncep/Ncar. In: WORKSHOP BRASILEIRO DE MICROMETEOROLOGIA, 9, 2015.Santa Maria. Anais [...]. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2015.
POHLERT, Thorsten. Non-parametric trend tests and change-point detection. CC BY-ND, v. 4, p. 1-18, 2016.
POLI, Paul et al. ERA-20C: An Atmospheric Reanalysis of the Twentieth Century. Journal of Climate, v.29, n. 11, p. 4083-4097, 2016.
REBOITA, Michelle Simões et al. Entendendo o tempo e o clima na América do Sul. Terra e Didática, v. 8, n. 1, p. 34–50, 2015.
REBOITA, Michelle Simões et al. The South Atlantic subtropical anticyclone: present and future climate. Frontiers in Earth Science, v. 7, p. 8, 2019.
RODRIGUES, Maria Laura Guimarães; FRANCO, Davide; SUGAHARA, Shigetoshi. Climatologia de frentes frias no litoral de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofísica, v. 22, n. 2, p. 135–151, 2004.
SANTOS, João Filipe; PORTELA, Maria Manuela. Tendências em séries de precipitação mensal em Portugal continental: aplicação do teste de Mann-Kendall. In: SIMPÓSIO DE HIDRÁULICA E RECURSOS HIDRÍCOS DOS PAÍSES DE LÍNGUA OFICIAL PORTUGUESA, 8, 2007. São Paulo. Anais [...]. São Paulo, 2007.
SILVA DIAS, Maria Assunção Faus da et al. Changes in extreme daily rainfall for São Paulo, Brazil. Climatic Change, v. 116, p. 705-722, 2013.
SILVA, Jamyle Magalhães da et al. Cold fronts responsible for intense winds in the Santos Basin, Brazilian Southeast Offshore Region. Atmósfera, v. 37, p. 533–550, 2022.
SIMMOND, Ian; KEAY, Kevin; BYE, John Arthur Tristram. Identification and Climatology of Southern Hemisphere Mobile Fronts in a Modern Reanalysis, Journal of Climate, v. 25, n. 6, p. 1945-1962, 2012.
SOLARI, Florencia; BLAZQUEZ, Josefina; SOLMAN, Silvina. Relationship between frontal systems and extreme precipitation over southern South America. International Journal of Climatology, v. 42, n.15, p. 7535-7549, 2022.
SUGAHARA, Shigetoshi et al. Homogeneity assessment of a station climate series (1933-2005) in the Metropolitan Area of São Paulo: Instruments change and urbanization effects. Theoretical and Applied Climatology, v. 107, 2012.
SUGAHARA, Shigetoshi; ROCHA Rosmeri Porfírio da; SILVEIRA, Reinaldo., Non‐stationary frequency analysis of extreme daily rainfall in Sao Paulo, Brazil. International Journal of Climatology, v. 29, p. 1339 - 1349, 2009.
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