Avaliação_El Niño

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
BACHARELADO EM METEOROLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
ILANA CARLA ALEXANDRINO DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA POSSÍVEL INFLUÊNCIA DO EL NIÑO NA VARIABILIDADE 
INTERANUAL DA PISCINA QUENTE DO ATLÂNTICO TROPICAL SUDOESTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Natal 
Novembro, 2017 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA POSSÍVEL INFLUÊNCIA DO EL NIÑO NA VARIABILIDADE 
INTERANUAL DA PISCINA QUENTE DO ATLÂNTICO TROPICAL SUDOESTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
por 
 
 
 
 
 
Ilana Carla Alexandrino da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Doutor. Marcio Machado Cintra 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Natal 
Novembro, 2017 
Monografia apresentada à 
Coordenação do Curso de 
Meteorologia da Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte, 
como requisito parcial à obtenção 
do Título de Bacharel em 
Meteorologia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
BACHARELADO EM METEOROLOGIA 
 
 
 
 
A Monografia AVALIAÇÃO DA POSSÍVEL INFLUÊNCIA DO EL NIÑO NA 
VARIABILIDADE INTERANUAL DA PISCINA QUENTE DO ATLÂNTICO TROPICAL 
SUDOESTE 
 
 
 
elaborada por ILANA CARLA ALEXANDRINO DA SILVA 
 
 
 
e aprovada por todos os membros da Banca Examinadora foi aceita pelo Colegiado 
do Curso de Meteorologia e homologada pelos membros da banca, como requisito 
parcial à obtenção do título de BACHAREL EM METEOROLOGIA 
 
 
 
 
Natal, 08 de dezembro de 2017 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
 
 
_________________________________________________________ 
Marcio Machado Cintra (Depto. de Ciências Atmosféricas e Climáticas) 
 
 
_________________________________________________ 
Monica Cristina Damião Mendes (Membro externo) 
 
 
_________________________________________________ 
Weber Andrade Gonçalves (Prof. Doutor.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço a Deus por ter me fortalecido ao longo de toda essa jornada e, 
principalmente agora, nessa fase de conclusão de curso. 
 
Agradeço, especialmente, à minha mãe Maria, pelo seu apoio e amor incondicional e 
a minha irmã Yara. 
 
Gostaria de expressar os meus sinceros agradecimentos aos meus colegas de 
curso, graduandos da turma 2014, às amigas Glícia, Rafaela, Juliana e Moniki, como 
também aos amigos Alanderson, Darllin e Francisco Agustinho, Ítalo e Felipe por 
terem compartilhado seus conhecimentos e me ajudado durante esses quatro anos 
de convivência. 
 
Agradeço a UFRN e também, a todos os professores do Departamento de Ciências 
Atmosféricas e Climáticas, por ter proporcionado os conhecimentos necessários à 
vida profissional. 
 
E, especialmente, ao meu orientador de Iniciação Científica e trabalho de conclusão 
de curso, pela paciência e apoio intensivo para a conclusão desse trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
O aumento da temperatura da superfície do mar (TSM) na bacia do Atlântico tropical tem 
motivado a comunidade científica a discutir suas causas locais, bem como os forçantes 
remotos, principalmente quando relacionados ao fenômeno El Niño. Pouco se sabe sobre a 
influência desse fenômeno remoto sobre a região de águas quentes no Oceano Atlântico 
tropical. Essa região, onde as temperaturas superficiais excedem 28°C, é usualmente 
reportada como piscina quente do Atlântico tropical Sudoeste (PQATSO). Com intuito de 
avaliar e entender melhor como as anomalias do Oceano Pacífico equatorial podem estar 
afetando remotamente o Oceano Atlântico tropical sobre a região da piscina quente, este 
estudo promoveu uma série de correlações espaço-temporais para investigar uma possível 
conexão. Para isso, associações entre as anomalias de TSM da região 3.4 do Pacífico e as 
anomalias de TSM e Temperatura do ar a 2m (T2M) sobre a PQATSO foram testadas 
estatisticamente, ao nível de 5%. Foram realizadas correlações defasadas no tempo entre 
os trimestres (MAM), (DJF) e (SON), na região do Pacífico contra o trimestre (MAM) no 
Atlântico tropical, período de ocorrência da piscina quente. Para tanto foram utilizados dados 
de reanálise do projeto Era Interim e dados medidos de TSM NOAA-Reynolds, que 
considera temperaturas observadas e distribuídas no espaço por um processo de 
interpolação otimizada. Os resultados principais indicaram que há um sinal do fenômeno El 
Niño sendo verificado sobre a área da piscina, como também nas regiões fora de sua 
influência sazonal. Esse sinal se verificou mais forte quando foram utilizadas correlações 
defasadas no tempo (6 meses) da época de maior desenvolvimento da piscina quente 
(Março a Maio). Quando foram considerados apenas os eventos fortes e muito fortes de El 
Niño, observamos comportamentos parecidos para as duas variáveis analisadas (TSM e 
T2M), que indicaram correlações positivas na borda oeste do Atlântico tropical a partir da 
região central do Equador onde o sinal do evento El Niño já é bem conhecido. Não foram 
verificadas correlações significativas para as anomalias do Pacífico em relação às 
anomalias da área da piscina quente, entretanto diversos fatores que atuam conjuntamente 
sobre esse fenômeno podem ter ocultado o real efeito nessa variável. 
 
Palavras Chaves: Variabilidade, ENOS, correlações, sinal, piscina quente. 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The increase in sea surface temperature (SST) in the tropical Atlantic basin has been 
motivated the scientific community to discuss their local causes, as well as the remote 
forcing, particularly when related to the El Niño phenomenon. Little is known about the 
influence of this phenomenon on the remote region of warm waters in the Tropical Atlantic 
Ocean. This region, where the surface temperatures exceed 28°C, is usually reported as 
southwestern tropical Atlantic warm pool (SWATWP). In order to evaluate and better 
understand how the anomalies of the equatorial Pacific Ocean may be affecting Atlantic 
Ocean Tropical remotely on the warm pool, this study promoted a series of spatio-temporal 
correlations to investigate a possible connection. For this, associations between the 
anomalies of SST 3.4 Pacific region and anomalies of SST and air temperature to 2 m (T2M) 
about the SWATWP were tested statistically, the 5% level. Correlations were made obsolete 
in the time between the quarters (MAM), (DJF) and (SON), in the Pacific region against the 
quarter (MAM) in the tropical Atlantic, period of occurrence of the warm pool. For both data 
were used to the reanalysis project Era Interim and measured data for TSM NOAA-
Reynolds, which considers temperatures observed and distributed in space for an optimized 
interpolation process. The main results indicated that there is a sign of the phenomenon El 
nino being checked on the pool area, as well as in the regions outside of your seasonal 
influence. This sign was found stronger when time lagged correlations were used for 6 
months from the time of further development of the warm pool (March to may). When only 
the events were considered strong and very strong El Niño, we observe similar behaviors for 
the two variables analyzed (TSM and T2M), which indicated positive correlations on the 
western edge of the tropical Atlantic from the central region of Ecuador, where the sign of El 
nino event is already well known. No significant correlations were observed for anomalies in 
the Pacific in relation to of warm pool area anomalies, however several factors that act 
together on this phenomenon may have hidden the real effect in this variable. 
 
Keywords: Variability, ENSO, correlations, signal, warm pool. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTAS DE ABREVIATURAS 
 
ASAS – Alta subtropical do Atlântico Sul 
 
AT – Atlântico Tropical 
 
ATSM – Anomalia de Temperatura da Superfície do Mar 
 
ATSO – Atlântico Tropical Sudoeste 
 
DJF – dezembro-janeiro-fevereiro 
 
MAM –março-abril-maio 
 
NEB – Nordeste do Brasil 
 
ONI – Oceanic Nino Index 
 
PQATSO – Piscina Quente do Atlântico Tropical Sudoeste 
 
ROMS – Regional Oceanic Modeling System 
 
SON – setembro-outubro-novembro 
 
TSM – Temperatura da Superfície do Mar 
 
T2m – Temperatura do ar a 2 metros 
 
ZCIT – Zona de Convergência Intertropical 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1 – Comparativo das condições do sistema oceano atmosfera (Normal x El Niño) ................ 15 
Figura 2 – Rota preferencial – Ondas de Rossby. .............................................................................. 17 
Figura 3 – Área de estudo e delimitação da PQATSO (°C) ................................................................ 20 
Figura 4 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ........................................................................................................ 26 
Figura 5 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e T2m sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ........................................................................................................ 27 
Figura 6 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ....................................................................................................... 28 
Figura 7 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e T2m sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ....................................................................................................... 29 
Figura 8 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ....................................................................................................... 30 
Figura 9 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e T2m sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM). ........................................................................................................ 31 
Figura 10 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. .......................................................................................... 32 
Figura 11 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. .......................................................................................... 33 
Figura 12 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. ..................................................................................... 34 
Figura 13 – Índice Oceânico Nino - Eventos El Niño/La Niña (1982 - 2017)...................................... 35 
Figura 14 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. Episódios de El Niño forte (1987, 1991) e muito forte (1982, 
1997, 2015) ....................................................................................................................................... 36 
Figura 15 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. La Niña forte (1988, 1998, 1999, 2007, 2010) ................ 37 
 
 
 
 
Figura 16 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. Episódios de El Niño forte (1987, 1991) e muito forte, (1982, 
1997, 2015) ......................................................................................................................................... 38 
Figura 17 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e ATSM sobre o 
Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. La Niña forte (1988, 1998, 1999, 2007, 2010) .................. 39 
Figura 18 – Histograma da anomalia da área da PQATSO (média dos meses MAM) – Era Interim 
(1982 – 2017)....................................................................................................................................... 41 
Figura 19 – Histograma da anomalia da área da PQATSO (média dos meses MAM) – NOAA (1982 – 
2017).................................................................................................................................................... 42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
ÍNDICE 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 12 
1.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................................................. 14 
 
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................... 14 
2. REVISÃO DA BIBLIOGRAFIA...................................................................................................... 15 
2.1 EL NIÑO OSCILAÇÃO SUL ..................................................................................................... 15 
 
2.2 PADRÕES DE TELECONEXÃO .............................................................................................. 16 
 
2.3 FEEDBACKS DO SISTEMA ACOPLADO OCEANO-ATMOSFERA E ENOS .......................... 18 
 
2.4 VARIABILIDADE INTERANUAL DO ATLÂNTICO TROPICAL ................................................ 18 
3. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................................. 20 
3.1 ÁREA DE ESTUDO ................................................................................................................. 20 
 
3.2 DADOS ................................................................................................................................... 21 
 
3.3 METODOLOGIA ...................................................................................................................... 21 
4. RESULTADOS ............................................................................................................................. 25 
4.1 ANÁLISES DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 DO PACÍFICO 
(ERA INTERIM) ...........................................................................................................25 
4.2 ANÁLISE DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 DO PACÍFICO 
(NOAA) ......................................................................................................................31 
4.3 ANÁLISE DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 DO PACÍFICO 
EM EVENTOS EL NIÑO E LA NIÑA ............................................................................................. 34 
 
4.4 AVALIAÇÃO DAS ANOMALIAS DE ÁREAS (ERA INTERIM X NOAA) ................................... 40 
 
5. DISCUSSÃO................................................................................................................................. 44 
 
6. CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 45 
 
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Questões envolvendo o aumento da temperatura da superfície do mar (TSM) 
na bacia do Atlântico tropical ainda motivam a comunidade acadêmica a discutir 
suas causas locais, bem como as remotas, principalmente as que tenham alguma 
associação com o aquecimento anômalo do Pacífico Equatorial, o El Niño-OscilaçãoSul (ENOS) e com os outros modos de variabilidades desencadeados pelo 
fenômeno. 
O fenômeno ENOS é apontado como a principal fonte de variabilidade 
climática interanual de larga escala do sistema-acoplado oceano-atmosfera que 
produz alterações em vários campos atmosféricos e na TSM, com repercussões na 
convecção tropical (CAVANCANTI et al., 2009, p. 353). 
A principal consequência do fenômeno é a modulação da circulação 
atmosférica de larga escala implicando em intensas anomalias no campo de 
precipitação do sudeste da América do Sul. De um modo geral, o fenômeno ENOS 
poder causar chuvas intensas no sul do Brasil, durante sua fase quente, ao mesmo 
tempo, períodos prolongados de escassez no nordeste do Brasil, e durante a fase 
fria tem-se uma situação oposta. (SOPPA; SOUZA; PEZZI, 2011). 
 Similarmente às anomalias de chuvas observadas durante a atuação do 
ENOS, os padrões associados com o modo Pacific South American (PSA) mostram 
deficit de chuvas no verão sobre o nordeste do Brasil (NEB) e chuvas intensas sobre 
o sudeste da América do Sul. (MO;PAEGLE, 2001). 
Efeitos do fenômeno ENOS transportados remotamente para o oceano 
Atlântico vem sendo examinados em regiões específicas da bacia. Lentinni et al. 
(2001) investigaram as variabilidades espaciais e temporais da temperatura da 
superfície do mar na região oeste do oceano Atlântico sul entre (22°S e 42°S) e 
apontaram anomalias frias e anomalias quentes durante o início e logo após o 
ENOS. 
Severov, Mordecki e Peshinnikov (2004) estudaram a relação entre as 
anomalias da temperatura da superfície do mar (ATSM) e a presença de eventos El 
Niño e La Niña durante o período de 1868 a 2000 e encontraram diferenças 
significativas no período do inverno no Atlântico Tropical Sudoeste, em que eventos 
de El Niño estão interligados às anomalias de TSM negativas na corrente das 
13 
 
 
Malvinas e anomalias de TSM positivas na corrente do Brasil, ao passo que os 
eventos de La Niña estão interligados ao resfriamento anômalo na corrente do Brasil 
e aquecimento da corrente das Malvinas. 
Segundo Cintra et al. (2015), “A presença de águas quentes (TSM 28°C) 
formando uma região fechada sobre o AT recebe o nome de piscina quente do 
Atlântico tropical sudoeste (PQATSO)”. 
 Essa região ocorre sazonalmente nos meses de março a maio e sua 
sazonalidade e processos físicos responsáveis pelo seu aparecimento e extinção já 
foram bem reportados por Cintra et al. (2015). 
Embora, diversos autores tenham relatado a presença da PQATSO, pouco se 
sabe a respeito das forçantes remotas na escala interanual, como as consequências 
do fenômeno ENOS sobre a piscina quente. (SILVA et al., 2009 ; HUANG; CARTON; 
SHUKLA, 1995 ; CINTRA et al., 2015 ; HOUNSOU-GBO et al., 2015). 
 Em razão da forte sazonalidade do oceano Atlântico, outras variáveis são 
fortemente marcadas pela marcha anual da radiação solar, como a TSM e a 
temperatura do ar a 2m (T2m), a qual pode ser induzida a responder às pequenas 
variações no campo da TSM como uma condição controlada pelo oceano na 
camada de interação oceano-atmosfera, envolvendo complexos processos 
termodinâmicos. (CAVALCANTI et al., 2009, p. 385-388). 
Diante da relevância do tema e dos impactos que causa na variabilidade 
interanual, o presente trabalho se propõe a discutir os possíveis efeitos dessa 
oscilação sobre a variabilidade de regiões aquecidas do AT, onde as anomalias de 
temperatura da superfície do mar e da temperatura do ar a 2m (T2m) são analisadas 
na área da piscina quente. 
Desse modo, é esperado que as anomalias da região 3.4 do Pacífico (170°C 
– 120°C, 5°N – 5°S) confrontadas com as anomalias da região delimitada pela 
isoterma de 28°C possam trazer informações relevantes para o monitoramento da 
temperatura da superfície do mar, nessa importante porção do ATSO, como também 
possam ser úteis para a previsão de sistemas que contribuem com anomalias de 
chuvas durante o período sazonal da piscina quente, após eventos de El Niño e/ou 
La Niña. 
 
14 
 
 
 1.1 OBJETIVO GERAL 
O estudo tem como objetivo principal analisar as relações do comportamento 
termodinâmico da piscina quente do Atlântico Tropical Sudoeste, com as forçantes 
remotas que têm origem na região 3.4 do Pacífico tropical e que podem estar 
influenciando as anomalias de TSM no domínio da PQATSO. 
 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 Verificar se ocorre sinal positivo ou negativo do fenômeno sobre a PQATSO 
nos tempos 0, -1 e -2, em relação ao trimestre de referência março-abril-maio 
(MAM), mediante correlações significativas, estatísticamente, ao nível de 5%; 
 Analisar as variações espaço-temporais das correlações obtidas para as 
anomalias de TSM e T2m Era interim; 
Avaliar as variações espaço-temporais das correlações com a região 3.4 do 
Pacífico utilizando os dados NOAA, inclusive às relativas aos eventos forte e muito 
forte de El Niño e eventos forte de La Niña; 
Avaliar a área estimada da PAQTSO e sua evolução no tempo, a partir de 
uma comparação entre as bases de dados utilizadas; 
Avaliar como as anomalias da área estimada apresentam-se em correlações 
no tempo 0, -1 e -2, com a região 3.4 do Pacífico; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
 
 
2. REVISÃO DA BIBLIOGRAFIA 
 2.1 EL NIÑO-OSCILAÇÃO SUL 
 
O fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS) consiste de uma forte conexão 
entre o aquecimento oceânico de larga escala do Pacífico tropical (El Niño) e a 
variação interanual do campo de pressão ao nível do mar na faixa tropical entre o 
oeste e leste do Pacífico (Oscilação Sul), marcada por altos e baixos, como também 
consiste do enfraquecimento ou fortalecimento dos ventos alísios de leste sobre o 
Pacífico tropical. (WANG, et al., 2016). 
Em episódios de El Niño (fase negativa) é observado aumento anormal da 
pressão do ar cobrindo a Indonésia e oeste do Pacífico e uma baixa pressão 
anômala do ar sobre o leste do Pacífico. O oposto ocorre na fase positiva em 
episódios de La Niña. Eventos El Niño e La Niña tipicamente persistem de 9 a 12 
meses ou mais de 2 anos, podendo recorrer em um ciclo de 2 a 7 anos. 
 
A seguir, uma ilustração das condições do sistema oceano atmosfera na 
presença de evento El Niño, em comparação com as condições de neutralidade. 
 
Figura 1 – Comparativo das condições do sistema oceano atmosfera (Normal x El 
Niño) 
 
 
 
 
 
Fonte: https://www.pmel.noaa.gov/elnino/what-is-el-nino 
 
https://www.pmel.noaa.gov/elnino/what-is-el-nino
16 
 
 
As principais mudanças referem-se ao relaxamento dos ventos alísios na 
parte central e oeste do Pacífico levando à inclinação (achatamento) da termoclima 
e, por conseguinte, ao aumento da temperatura superficial e subsuperficial do mar e 
ao desenvolvimento de uma piscina quente em direção ao leste do Pacífico 
Equatorial, resultando no deslocamento do núcleo convectivo sobre as águas 
aquecidas da bacia, relacionado à Circulação de Walker. 
 
 2.2 PADRÕES DE TELECONEXÃO 
 
Teleconexões consistem, basicamente, em associações positivas ou 
negativas entre campos separados por vastas áreas, as quais se propagam pela 
atmosfera, em seus altos níveis. Algumas teleconexões podem se configurar como 
padrões e podem atingir a escala planetária com cobertura ampla sobre oceanos e 
continentes. 
Os padrões de teleconexão se estabelecem como modos preferenciais de 
variabilidade de baixa frequência. Conquanto, esses padrões podem atingir outras 
escalas temporais, persistindo por semanas ou meses e também atuam em escalas 
maiores do que um ano, tornando-se dominantes por vários anos consecutivos e, 
por isso, se constitui uma importante parte da variabilidade interanual e interdecenal 
da circulação atmosférica. (CAVALCANTI et al., 2009, p. 318). 
Alguns mecanismos da variabilidade interanual associados ao evento quente 
do ENOS atuam como teleconexões da forma trópico-trópico, causadas por fontesanômalas de calor que perturbam a circulação de Walker e a de Hadley, provocando 
fortes anomalias negativas de precipitação com efeitos sobre o norte e o nordeste do 
Brasil (seca), a partir de ondas de Rossby excitadas pelas ATSM positivas no 
Pacífico Central e leste, produzindo o padrão Pacific South-American (PSA). 
(CAVALCANTI et al., 2009, p. 370); (MO ; PAEGLE, 2001). 
Uma ilustração das possíveis conexões entre as bacias, a partir da 
propagação preferencial de ondas de Rossby (setas cheias) através dos guias de 
onda, jato Norte Africano-Asiático, jato da região do Atlântico Norte-Norte Europeu, 
jato subtropical do Hemisfério Sul (Australiano), e jato polar, (setas com linhas 
diagonais), é demonstrado no sumário esquemático, a seguir: 
 
17 
 
 
Figura 2 – Rota preferencial – Ondas de Rossby 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/cliesp10a/esteleg.html 
 
 
O padrão PSA se estabelece em dois modos distintos com reflexos em vários 
campos, em escalas diversas. O PSA1 é relacionado às ATSM sobre o centro e o 
leste do Pacífico em escala decenal e trata-se de uma resposta do ENOS na escala 
interanual, enquanto que o padrão PSA2 é associado com a componente quase 
bienal do ENSO, com um período de 22 a 28 meses e conexões mais fortes ocorrem 
na primavera austral. (MO ; PAEGLE, 2001). 
Estudos recentes mostraram, mediante resultados de modelos e 
observacionais com eventos El Niño e La Niña como o modo PSA2 desencadeia o 
enfraquecimento (fortalecimento) da alta subtropical do Atlântico Sul (ASAS), 
conforme encontrado por (RODRIGUES; CAMPOS; HAARSMA, 2015). 
Resultados de modelos acoplados baseados em simulações do fenômeno 
ENOS mostraram o papel da dinâmica e da variabilidade dos oceanos Pacífico e 
Atlântico e suas influências na precipitação do NEB. 
Esses resultados corroboraram com o descrito na literatura que o trem de 
ondas PSA é mais visível sobre o Pacífico central, em direção ao polo, sentido sul 
da AS, onde são vistos ciclones e anticlones anômalos, quando o fenômeno 
encontra-se em plena atividade na primavera austral, conforme (RODRIGUES et al., 
2010). 
 
http://climanalise.cptec.inpe.br/~rclimanl/boletim/cliesp10a/esteleg.html
18 
 
 
2.3 FEEDBACKS DO SISTEMA ACOPLADO OCEANO-ATMOSFERA E ENOS 
 
Feedbacks positivos e negativos são os principais mecanismos de 
acoplamento oceano-atmosfera essenciais para o início e o encerramento do ciclo 
ENOS no Pacífico equatorial. 
Um importante feedback positivo, intrinsecamente relacionado com a 
circulação de Walker foi hipotetizado por Bjerkenes (1969) como a possível causa da 
fase quente do ENOS, ou seja, como o processo de aquecimento superficial no leste 
do Pacífico é iniciado. (WANG et al., 2016). 
 Esse processo tem início no relaxamento dos ventos alísios fluindo na 
superfície de leste para oeste ao longo do oceano Pacífico tropical. Esse acúmulo de 
águas quentes mais a oeste condiciona a elevação do ar em níveis mais altos 
fazendo fluir o vento de oeste para leste, retornando à superfície no leste do Pacífico 
tropical através da Célula de Walker. (WANG et al., 2016). 
O fluxo de água movendo-se para leste, por sua vez, reduz o gradiente de 
temperatura zonal ao longo do Equador, favorecendo o achatamento da termoclina e 
aumento de temperatura superficial do oceano. Esse processo envolve um dos 
principais feedbacks positivos, frequentemente referido como feedback de Bjerknes, 
o qual está relacionado com a tríade vento-termoclina-SST. (FEDOROV, 2007). 
Por outro lado, é imprescindível que um feedback negativo relacionado com a 
dinâmica do oceano complete o ciclo do fenômeno. O atraso no ajustamento do 
oceano à forçante do vento é relacionado com a propagação, ao longo do equador, 
de ondas oceânicas de Kelvin e de Rossby de sinais opostos (downwelling and 
upwelling) que revertem anomalias de TSM. (FEDOROV, 2007). 
 
2.4 VARIABILIDADE INTERANUAL DO ATLÂNTICO TROPICAL 
 
Dois modos de variabilidade do Atlântico Tropical podem estar envolvidos nos 
processos de regionalização de anomalias de Temperatura da superfície do mar: o 
primeiro modo refere-se ao Gradiente Meridional de Temperatura, o “Dipolo do 
Atlântico” e o segundo é um modo similar ao ENOS do Pacífico, o “Atlântico Niño.” 
19 
 
 
De acordo com Cintra (2015), “Esse modo essencialmente equatorial varia 
nas escala zonal e interanual e surge como eventos quentes ou frios, rapidamente, 
progredindo de semanas a meses”. 
“O Dipolo do Atlântico” apresenta-se como um gradiente inter-hemisférico 
norte-sul de TSM, cuja variação acontece, espacialmente, nas escalas temporais, 
zonal, interanual e até decenal, em fases quentes ou frias que repercutem no 
deslocamento meridional da ZCIT da sua posição climatológica. (SERVAIN, 1991). 
Apesar de diversos impactos à estação chuvosa do NEB serem atribuídos ao 
ENOS, sabe-se que a qualidade da quadra chuvosa depende bastante do gradiente 
de TSM do Atlântico, que por sua vez sofre influência indireta desse fenômeno. 
Um efeito direto produzido pelas anomalias atmosféricas associadas ao 
ENOS sobre a precipitação do NEB está em fase quando as anomalias de 
temperatura no norte AT e as anomalias do Pacífico leste tiverem o mesmo sinal, ou 
seja, o efeito do dipolo no Atlântico tropical está positivo com a presença de El Niño 
(evento quente) e negativo com a presença de La Niña (evento frio). (CAVALCANTI 
et al., 2009, p. 355-363). 
 Flutuações da TSM no Atlântico tropical têm sido reportadas ao norte do AT 
como uma influência robusta do fenômeno ENOS. Uma combinação de resultados 
de modelos e observações mostra que essa influência torna-se frágil ao longo do 
Atlântico equatorial, por força da atuação do modo Atlântico Niño. A influência do 
ENOS nesse modo depende não somente da resposta da atmosfera em propagar o 
sinal do fenômeno, mas também da dinâmica da interação oceano-atmosfera que 
interfere contra a resposta atmosfera, produzindo um efeito destrutivo. (CHANG et 
al., 2006). 
Em face disso, a variabilidade interanual do AT pode resultar de um processo 
mascarado da atuação conjunta dos demais modos de variabilidade, de modo que, 
nenhum deles parece ser dominante, apesar da força do ciclo sazonal que surge 
como um mecanismo similar ao feedback de Bjerknes. (XIE e CARTON, 2004). 
 
 
 
 
 
20 
 
 
3. MATERIAL E MÉTODOS 
 3.1 ÁREA DE ESTUDO 
 
A porção sudoeste do oceano Atlântico tropical que concentra ocorrências de 
temperaturas de superfície do mar (TSM) iguais ou maiores que à isoterma de 28°C 
em uma área fechada foi denominada piscina quente do Atlântico tropical sudoeste 
(PQATSO), (CINTRA, 2015). 
Para os fins desse estudo, a área da PQATSO compreende a região de 
abrangência da isoterma de 28°C pertinente ao domínio de 80°W a 20°W de 
longitude e 25°N a 25°S de latitude, onde as anomalias de temperatura da superfície 
do mar (ATSM) podem variar no intervalo de -3°C a 3°C, nesse domínio, conforme a 
figura a seguir: 
 
Figura 3 – Área de estudo e delimitação da PQATSO (°C). 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
De acordo a figura tem-se uma representação da área em que a PQATSO 
atingiu o seu maior desenvolvimento sazonal. A linha contínua cinza destaca a 
abrangência da isoterma de 28°C e a caixa pontilhada refere-se à região 3.4 (120°W 
– 170°W, 5°N – 5°S), a qual servirá como área de referência para os cálculos de 
anomalias de TSM do Pacífico Tropical. 
21 
 
 
 
3.2 DADOS 
 
Foram utilizadas variáveis provenientes da reanálise do projeto Era Interim 
desenvolvido pelo centro de previsão europeu, European Centre Medium-Range 
Weather Forecast (ECMWF), alusivas à temperatura de superfície do mar (TSM) e à 
temperatura de superfície a 2m (T2m), com amostra relativa ao período de 1979 a 
2017, grade de lado de 0,7°, espaçamento (~ 79Km) e frequência trimestral, a saber: 
dezembro,janeiro, fevereiro (DJF), totalizando 114 meses e 38 trimestres; março- 
abril-maio (MAM), totalizando 117 meses e 39 trimestres; setembro-outubro- 
novembro (SON), totalizando 114 meses e 38 trimestres, em 241 pontos de latitude 
e 481 pontos de longitude, representados por ponto de grade. 
O conjunto de dados é composto por médias mensais de médias diárias 
produzidas por modelos atmosféricos e pelo sistema de assimilação de dados do 
Integrated Forecasting System (IFS) (DEE et al., 2011). 
 
 3.3 METODOLOGIA 
 
O método baseia-se em uma verificação espacial da existência de um sinal 
positivo ou negativo do fenômeno El Niño sobre o domínio da PQATSO em 
correlações no tempo 0, tempo -1 e tempo -2, trimestre a trimestre, ou seja, em 
correlações defasadas que apresentem evidência estatística ao nível de 5%, entre o 
Pacífico tropical, região 3.4 (170°W – 120°W, 5°N - 5°S) e a PQATSO. 
Para investigar o grau de relação ou associação linear entre as anomalias de 
temperaturas de superfície do mar (ATSM) das regiões 3.4 do Pacífico e da 
PQATSO foi utilizada a fórmula da correlação de Pearson, obtida de (WILKS, 2006, 
p. 51) para o cálculo das correlações em (1), considerando a covariância entre as 
variáveis x e y, em (1.1) e produto dos desvios-padrões em (1.2), como segue: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (1) 
22 
 
 
Onde: 
 (1.1) 
 
 
 (1.2) 
Sendo: 
 
 
 
O numerador da equação consiste da covariância entre x e y, representando 
a parte essencial da correlação de Pearson e, o denominador é apenas efeito de 
uma constante de escala, a qual deve ser sempre positiva. Assim, a correlação de 
Pearson torna-se, essencialmente, uma covariância não dimensionalizada. (WILKS, 
2006, p.51). 
Estima-se o grau e o sinal de associação linear de duas amostras baseado na 
covariância. O parâmetro rxy é uma grandeza adimensional e varia no intervalo de 
[-1,1], onde valores positivos indicam um comportamento semelhante das variáveis 
amostradas, enquanto que valores negativos indicam comportamentos opostos. 
Valores de correlação nula indicam que as variáveis em questão não estão 
relacionadas. 
As médias climatológicas trimestrais foram computadas em uma matriz linha, 
com base na média dos três meses, em que cada mês representa um valor de 
média de todo o período do estudo, para ambas as variáveis. As anomalias 
trimestrais foram calculadas com base na diferença efetuada entre um valor mensal 
e sua média climatológica, para cada ponto da PQATSO, resultando em uma matriz 
tridimensional, contemplando as anomalias mensais, para ambas as variáveis TSM e 
T2m, em cada um dos três trimestres (DJF, MAM, SON). 
As correlações foram obtidas utilizando-se a média das anomalias de 
temperatura de superfície do mar na região 3.4, ponto a ponto da PQATSO, 
confrontando-as com as médias de anomalias no trimestre de referência (MAM), no 
tempo 0 (MAM), no tempo -1 (DJF) e no tempo -2 (SON), resultando em matriz 
coluna, para cada uma das variáveis, em cada um dos trimestres (DJF, MAM, SON). 
Dessa forma, cada matriz resultante contem valores de correlação associados 
aos seus valores de probabilidade, ou p-valores associados às correlações, em 
23 
 
 
pontos de grade da PQATSO, de forma que os p-valores maiores que o nível de 
significância adotado se tornam iguais a zero, automaticamente. 
Por consequência, p-valores muito pequenos e menores que o nível de 
significância de 5%, situam-se em uma região crítica onde ocorre rejeição da 
hipótese nula, o que implica em correlação significantemente diferente de zero. 
Um teste de hipóteses bilateral com estatística t de Student foi aplicado para 
conjeturar a correlação entre as populações das variáveis amostradas, média de 
ATSM no domínio da PQATSO, descrita como a variável dependente (y) e, a média 
de ATSM na região 3.4 do Pacífico, descrita como variável independente (x), 
variando no tempo é tal que: 
 
H0: ρ 0 
H1: ρ 0 
 
O teste da força da hipótese alternativa contra uma hipótese de não 
correlação ou hipótese nula para sugere que há probabilidade de ocorrer um valor 
extremo de correlação, o qual pode ser visualizado sobre o domínio da PQATSO. 
Em seguida, as figuras pertinentes às correlações entre a região 3.4 e a 
PQATSO são analisadas uma a uma, sistematicamente. Apesar das diferenças 
temporais encontradas para ambas as variáveis TSM e T2m terem sido pequenas 
em relação às características e padrões observados, fez-se necessário abordá-las. 
Em seguida, as anomalias da área estimada em cada trimestre MAM foram 
confrontadas com a média das anomalias de TSM da região 3.4, resultando em 
outra matriz de correlações com p-valores associados, sendo necessária a 
verificação de um novo teste de hipótese dessa correlação ao nível de significância 
de 5%, em que (p-valores >0,05) tornam-se iguais a zero, automaticamente. 
Por consequência, valores de probabilidade muito pequenos e menores que o 
nível de significância adotado, referem-se à região, na qual a hipótese nula tende a 
ser rejeitada, implicando em correlação significantemente diferente de zero. 
Logo, um teste de hipóteses bilateral com estatística t de Student foi aplicado 
para conjeturar a correlação entre as populações das variáveis amostradas, 
anomalia da área estimada da PQATSO (MAM), descrita como a variável 
24 
 
 
dependente (y) e, a média de ATSM na região 3.4 do Pacífico, descrita como 
variável independente (x), variando no tempo é tal que: 
 
H0: ρ 0 
H1: ρ 0 
 
O teste da força da hipótese alternativa contra uma hipótese de não 
correlação ou hipótese nula para sugere que há probabilidade de ocorrer um valor 
extremo de correlação, o qual pode ser visualizado sobre o domínio da PQATSO. 
Quanto ao tamanho da área da PQATSO estimada no presente trabalho, 
utilizou-se uma função que permite integrar ponto a ponto as temperaturas de 
superfície do mar em regiões fechadas, descrito na Seção 2.1, a partir das latitudes 
e longitudes, considerando-se a curvatura da terra, sendo fornecido um valor em 
cada trimestre MAM da amostra de 1982 a 2017 e disponibilizado em um gráfico de 
frequências relativas das anomalias para as devidas análises. 
Os procedimentos utilizados para as reanálises (Era ínterim) foram repetidos 
para a base de dados (National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA) 
com respeito às correlações defasadas de ATSM com a região 3.4 do Pacífico e 
com base na variabilidade sazonal do comportamento da PQATSO, discutido por 
Cintra (2015), e nas correlações defasadas com eventos forte e muito forte de El 
Niño (5 anos) e eventos fortes de La Niña (5) para os trimestres (DJF) e (SON), 
como também foram analisados os histogramas de anomalias a área estimada da 
piscina, dando suporte à avaliação dos resultados gerados para a variável TSM (Era 
Interim). 
Para a obtenção dos resultados todos os cálculos e figuras foram viabilizados 
em algoritmos executados por software disponível gratuitamente na Internet, com o 
uso da ferramenta Octave. 
 
 
 
 
 
 
25 
 
 
 
4. RESULTADOS 
4.1 ANÁLISES DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 
DO PACÍFICO (ERA INTERIM) 
 
Com o intuito de se verificar a existência de correlações entre as anomalias 
do Pacífico Equatorial que podem influenciar remotamente o Atlântico Tropical serão 
apresentadas correlações espaço-temporais entre essas regiões, sendo a PQATSO 
representada pela linha preta contínua como a média dos meses MAM. 
A Figura 4 mostra que há correlações significativas ao nível de 5% em modo 
dipolo, onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,5,ao 
norte da borda da piscina entre (~ 40°W – 25°W, ~ 5°N – 15°N) e núcleos de 
correlações negativas menores que -0,5 em (~ 10°W – 20°W, ~ 5°S e 0°) localizados 
sobre a área da PQATSO, referem-se a uma região onde as temperaturas são 
inferiores a 28°C. As correlações mais fortes encontram-se ao sul da borda africana 
da piscina, na região de ressurgência, fora da abrangência da isoterma de 28°C. 
No tempo 0 ocorre associação inversa à média das anomalias de TSM da 
região 3.4 e na maior parte da área da piscina, próxima a costa brasileira e africana, 
não há qualquer relação com o fenômeno. 
 
26 
 
 
Figura 4 - Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 5 mostra uma abrangência maior de correlações positivas 
significativas entre média de anomalias de T2m e a média de anomalias de TSM na 
região 3.4 do pacífico, dentro da área da piscina. Uma grande região de não 
correlação, próxima à costa africana e costa leste do nordeste são observados. 
 Núcleos de correlações negativas mais fortes encontram-se ao sul da borda 
da piscina, na região de ressurgência, fora da abrangência da isoterma de 28°C. No 
tempo 0 a temperatura a 2m apresenta-se em associação linear direta com o 
fenômeno na costa brasileira. 
 
27 
 
 
Figura 5 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e 
T2m sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 6 mostra que há correlação significativa ao nível de 5% em setores 
onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,5, ao norte da 
borda da piscina entre (~ 40°W – 30°W, ~0°N – 10°N) e fora da abrangência da 
isoterma de 28°C. Persistem as correlações mais fortes ao sul da borda africana da 
piscina, na região de ressurgência, fora da incidência da isoterma de 28°C. 
No tempo -1(defasagem temporal de 3 meses) ocorre associação inversa à 
média das anomalias de TSM da região 3.4, embora em modo mais fraco e na maior 
parte da área da piscina, próxima a costa brasileira e africana, não há qualquer 
relação com o fenômeno. 
28 
 
 
 
Figura 6 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 7 mostra aumento da abrangência de correlações positivas 
significativas entre média de anomalias de T2m e a média de anomalias de TSM na 
região 3.4 do pacífico, dentro da área da piscina e diminui a região de não 
correlação, próxima à costa africana. Núcleos de correlações negativas, ao sul da 
borda da piscina, apresentam-se enfraquecidas, na região de ressurgência, fora da 
incidência da isoterma de 28°C. 
No tempo -1(defasagem temporal de 3 meses), a temperatura a 2m 
apresenta-se em associação linear direta com o fenômeno, na costa brasileira e 
sugere que as camadas atmosféricas mais próximas à camada superficial oceânica 
começam a responder, demonstrando setores localizados de aquecimento. 
 
 
 
29 
 
 
Figura 7 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e T2m 
sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 8 mostra que há correlação significativa ao nível de 5% em setores 
onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,5, ao norte da 
borda da piscina entre (~ 50°W – 30°W, ~0°N – 10°N) e (~ 45°W – 20°W) ao sul de 
22,5°S, fora da abrangência da isoterma de 28°C e núcleo de correlação negativo 
em (~ 0°W – 25°W, ~ 5°S e 0°). Persistem as correlações mais fracas ao sul da 
borda africana da piscina, na região de ressurgência, fora da incidência da isoterma 
de 28°C. 
No tempo -2 (defasagem de 6 meses) ocorre associação direta com a média 
das anomalias de TSM da região 3.4, embora em modo mais fraco, com orientação 
ao norte e ao sul das bordas da isoterma de 28°C e na maior parte da área da 
piscina, não há qualquer relação com o fenômeno. 
 
30 
 
 
Figura 8 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
 
A Figura 9 mostra um padrão de correlações parecido com o observado entre 
as correlações de ATSM da região 3.4 do Pacífico e ATSM sobre a área da piscina 
(defasagem de 3 meses). Esse padrão se mantém com a região de não correlação, 
próxima à costa africana. Um Núcleo de correlações negativas, ao sul da borda da 
piscina, apresenta-se mais enfraquecidas em relação ao tempo -1, na região de 
ressurgência, fora da incidência da isoterma de 28°C. 
No tempo -2 (defasagem de 6 meses), a temperatura a 2m apresenta-se em 
associação linear direta com o fenômeno, na costa brasileira e sugere que as 
camadas atmosféricas mais próximas à camada superficial oceânica mantêm a 
resposta, demonstrando setores localizados de aquecimento idênticos aos setores 
observados no tempo -1(defasagem de 3 meses), conforme as correlações 
calculadas. 
31 
 
 
Figura 9 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e T2m 
sobre o Atlântico Tropical (meses MAM). 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
4.2 ANÁLISE DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 
DO PACÍFICO (NOAA) 
 
Com intuito de testar um banco de dados de TSM observados em relação às 
correlações entre oceano Pacífico equatorial e Atlântico Tropical, serão utilizados a 
partir daqui os dados de TSM de interpolação ótima da NOAA. 
A Figura 10 mostra que as correlações significativas ao nível de 5% em modo 
dipolo se mantêm observadas com núcleos de correlações positivas maiores que 
0,5, visivelmente mais fortes, ao norte da borda da piscina entre (~ 40°W – 20°W, ~ 
5°N – 15°N), e núcleo de correlações negativas menores que -0,5 em (~ 10°W – 
20°W, ~ 5°S e 0°). As correlações mais fortes encontram-se ao sul da borda africana 
da piscina, na região de ressurgência, fora da abrangência da isoterma de 28°C. 
No tempo 0 ocorre associação inversa com a média das anomalias de TSM 
da região 3.4 e associação direta com a média das anomalias de TSM da região 3.4, 
apenas na costa da Guiana Francesa e na maior parte da área da piscina, próxima a 
costa brasileira e africana, não há qualquer relação com o fenômeno. 
32 
 
 
 
 
Figura 10 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses MAM) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 11 mostra que há correlação significativa ao nível de 5% em setores 
onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,5, ao norte da 
borda da piscina entre (~ 50°W – 30°W, ~0°N – 15°N) e fora da abrangência da 
isoterma de 28°C, bem como núcleo de correlações negativas entre (~ 5°W – 20°W, 
~ 5°S e 0°) e correlações mais fortes ao sul da borda africana da piscina, (~ 0° – 
20°E, ~ 10°S e 20°S) na região de ressurgência, fora da incidência da isoterma de 
28°C. 
No tempo -1 (defasagem de 3 meses) ocorre associação inversa com a média 
das anomalias de TSM da região 3.4, embora em intensidade mais fraca dentro do 
círculo delineado, associação direta com a média das anomalias de TSM da região 
3.4, próxima à costa da Libéria e mais intensamente na costa da Nigéria, próxima à 
costa da Guiana Francesa e em pontos da costa norte e leste do Brasil e na maior 
parte da área da piscina, não há qualquer relação com o fenômeno. 
 
 
33 
 
 
Figura 11 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 12 mostra que há correlação significativa ao nível de 5% em setores 
onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,5, ao norte da 
borda da piscina entre (~ 50°W – 30°W, ~0°N – 10°N) e (~ 45°W – 20°W) ao sul de 
22,5°S, fora da abrangência da isoterma de 28°C e núcleode correlação negativa, 
embora mais fraca e menor que 0,5. Persistem as correlações ao sul da borda 
africana da piscina, na região de ressurgência, fora da incidência da isoterma de 
28°C entre (~ 5°W – 15°E, ~ 10°S e 20°S). 
No tempo - 2 (defasagem de 6 meses) as associações diretas com a média 
das anomalias de TSM da região 3.4 ocorrem, embora menos intensas, dentro da 
área da piscina, próximas ao limite da isoterma de 28°C, à costa brasileira, e na 
costa da Nigéria, com núcleo mais intenso, e na maior parte da área da piscina, não 
há qualquer relação com o fenômeno. 
 
 
34 
 
 
Figura 12 – Correlação de ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
4.3 ANÁLISE DAS CORRELAÇÕES ESPAÇO-TEMPORAIS COM A REGIÃO 3.4 
DO PACÍFICO EM EVENTOS EL NIÑO E LA NIÑA 
 
Para as análises das correlações defasadas foram selecionados os eventos 
mais intensos de El Niño e La Niña, com o intuito de obter as correlações espaço-
temporais NOAA, de Reynolds (2002). 
A figura 13 foi adaptada, levando-se em conta o índice oceânico ONI 
(OCEANIC NINO INDEX) calculado com base na média das anomalias de TSM de 
três meses seguidos relativa à Região 3.4 do Pacífico (5oN-5oS, 120oW-170oW), 
utilizada como padrão para identificar eventos de El Niño e La Niña pela National 
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). 
O critério de seleção dos eventos foi baseado na classificação do índice ONI, 
em que são considerados eventos fortes de El Niño ou 1,5 < ONI < 2,0 (1987, 1991), 
muitos fortes ou ONI 2,0 (1982, 1997, 2015) e, os eventos de La Niña forte ou -1,5 
< ONI < -2,0 (1988, 1998, 1999, 2007, 2010), conforme segue: 
http://ggweather.com/enso/enso_regions.jpg
35 
 
 
 
 Figura 13 – Índice Oceânico Nino - Eventos El Niño/La Niña (1982 – 2017) 
 
 Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 14 mostra que as correlações significativas ao nível de 5% com 
núcleos de correlações positivas maiores que 0,8, ao norte da borda da piscina entre 
(~ 50°W – 45°W, ~ 5° – 10°N), dentro da área da piscina apenas um setor se 
destaca entre (~ 50°W – 45°W, ~ 0° – 5°N) e núcleo de correlações negativas 
menores que 0,5 encontram-se ao sul da borda da piscina, fora da abrangência da 
isoterma de 28°C. 
No tempo 0 as associações diretas com eventos de El Niño forte e muito forte 
mostram-se visível, em um único setor dentro da abrangência da isoterma de 28°C, 
com a área de correlação nula, em praticamente toda a extensão da piscina. 
 
36 
 
 
Figura 14 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. Episódios de El Niño forte 
(1987, 1991) e muito forte, (1982, 1997, 2015). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 15 mostra alguns pontos de correlações significativamente positivas 
maiores que 0,7, localizados próximos à borda norte da piscina e um ponto interno à 
piscina, próximo à costa de Ghana. Pontos de correlações negativas menores que 
0,5 encontram-se dentro da abrangência da isoterma de 28°C. 
No tempo -1 (defasagem de 3 meses) as correlações baseadas em eventos 
fortes de La Niña não oferecem elementos para inferir algum efeito do fenômeno 
para a área de estudo, dado que a área de não correlação se amplifica, 
consideravelmente. 
37 
 
 
 
Figura 152 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses DJF) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. La Niña forte (1988, 1998, 
1999, 2007, 2010). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 16 mostra que há correlação significativa ao nível de 5% em setores 
onde são observados núcleos de correlações positivas maiores que 0,8, acima da 
borda norte da piscina, entre (~ 50°W – 40°W, ~0°N – 10°N) e mais acima, entre (~ 
60°W – 40°W, 10°N – 20°N); próximo à costa do Brasil e ao longo do contorno da 
borda sul, com correlações abaixo de 0,8 e dentro da abrangência da isoterma de 
28°C, em pontos isolados, com destaque ao ponto próximo à costa da Nigéria e 
visível diminuição da área de não correlação. Apenas um núcleo de correlação 
negativa abaixo de 20°S entre (5°W – 20°W), menor que 0,5. 
No tempo – 2 (defasagem de 6 meses) as associações diretas com eventos 
de El Niño forte e muito forte mostram-se visivelmente mais fortes, mais ampliadas 
próximas às bordas quando comparadas às correlações baseadas apenas nas 
anomalias da região 3.4 do Pacífico. Um aspecto importante trata da retração da 
área de correlação nula, confirmando o que era esperado no estudo. 
38 
 
 
 
Figura 16 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. Episódios de El Niño forte 
(1987, 1991) e muito forte, (1982, 1997, 2015). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
A Figura 17 mostra alguns pontos localizados de correlações significativas 
com núcleos de correlações positivas maiores que 0,6, próximos à borda norte e 
pontos de correlações negativas menores que 0,5 dentro da abrangência da 
isoterma de 28°C. 
No tempo -2 (defasagem de 6 meses) as correlações baseadas em eventos 
fortes de La Niña não oferecem elementos para inferir algum efeito do fenômeno 
para a área de estudo, dado que a área de não correlação se amplifica, 
consideravelmente, mostrando apenas um ponto de relação inversa dentro da área 
de abrangência da isoterma de 28°C. 
39 
 
 
Figura 17 – Correlação da ATSM região 3.4 no Pacífico equatorial (meses SON) e 
ATSM sobre o Atlântico Tropical (meses MAM) - NOAA. La Niña forte (1988, 1998, 
1999, 2007, 2010). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
 
A avaliação das correlações espaço-temporais obtidas com a base de dados 
NOAA sugere que um sinal positivo do fenômeno para o trimestre de referência 
MAM, pode ser captado com defasagem de 2 tempos, conforme apresentado na 
Figura 12. Isto indica que as anomalias de TSM sobre a PQATSO estão 
respondendo diretamente à ATSM da região 3.4 do Pacífico. 
Um padrão semelhante já havia sido indicado pela TSM do Era-Interim, 
contudo os dados de TSM OISST NOAA possuem uma maior confiabilidade. A 
qualidade dessa informação é atribuída a uma interpolação ótima da temperatura da 
superfície do mar, ajuste de dados coletados in situ e erros corrigidos por dados de 
satélite, com frequência mensal e grade de lado de 1°, baseados em uma versão 
atualizada, amplamente. (REYNOLDS et al., 2002). 
Um núcleo de correlações negativas dentro da área de abrangência da 
isoterma de 28°C aparece em todas as figuras obtidas com os dados NOAA e 
apontam para uma relação inversa com as anomalias da região 3.4. No entanto, isso 
se deve, provavelmente, a outro modo de variabilidade sobre a região da língua fria. 
40 
 
 
Nessa região um processo de difusão que distribui calor das águas 
superficiais, espalha ou adentra na camada de mistura e pode ser atribuído a outro 
modo de variabilidade. (CINTRA et al., 2015). 
As correlações explanadas na análise na Figura 12, sem a consideração de 
eventos de El Niño, já apontavam a existência de anomalias quentes sobre a área 
da piscina que se forma no outono austral e se extingue no inverno austral, com 
pleno desenvolvimento no mês de abril. 
Desse modo, uma indicação da contribuição do fenômeno foi observada, 
especificamente, no tempo -2 (SON), quando há mais indícios de sua atuação na 
configuração da PQATSO, formando-se ao longo da costa nordestina, dentro da 
região de abrangência da isoterma de 28°C, em relações diretas com as anomalias 
da região 3.4 do Pacífico. 
A partir da consideração de eventos fortes de El Niño (1987, 1991), muitos 
fortes (1982, 1997, 2015), as correlações defasadas maiores que 0,8 foram 
observadas ao norte da borda norte da piscina, embora o sinal do fenômeno tenha 
sido ainda mais forte sobre a PQATSO no tempo 2 do que a relação vista no tempo 
0 e no tempo -1. 
Em contrapartida,quando são inseridos os eventos de La Niña forte (1988, 
1998, 1999, 2007, 2010) não se verifica qualquer influência do fenômeno, em 
correlações defasadas no tempo 0, -1 e -2 sobre a área da piscina. 
Quanto ao sinal do fenômeno em camadas mais superficiais da atmosfera, 
supõe-se que algum fator com causas remotas, pode elevar a T2m, em grande parte 
da PQATSO, bem como sobre a linha de 0° que se estende dentro da região 
abrangida pela isoterma de 28°C, com correlações moderadas (> 0,7), indo além 
dessa região, ao norte de 0° entre (50°W – 30°W), no tempo 0 e -1, tornando-se 
mais forte no tempo -2 (SON). 
 
 4.4 AVALIAÇÕES DAS ANOMALIAS DE ÁREAS (ERA INTERIM X NOAA) 
 
Com o propósito de verificar a evolução temporal das anomalias de área da 
PQATSO, foram gerados dois histogramas usados na análise e verificação da 
qualidade dos dados (NOAA). Esse procedimento permitiu analisar as diferenças da 
41 
 
 
área estimada da PQATSO, para o trimestre de referência (MAM), conforme as 
figuras a seguir: 
 
 
Figura 18 – Histograma da anomalia da área da PQATSO (média dos meses MAM) – 
Era Interim (1982 – 2017). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
 
O tamanho da amostra da variável SST Era Interim (MAM) foi reduzido de 39 
anos para 36 anos, permitindo-se assim, uma comparação entre os histogramas de 
anomalias da área da piscina para ambas as reanálises. 
42 
 
 
Figura 19 – Histograma da anomalia da área da PQATSO (média dos meses MAM) – 
NOAA (1982 – 2017). 
 
Fonte: Autoria própria 
 
 
Nos primeiros anos, entre (1982 – 1993), anomalias negativas de área da 
PQATSO são representadas usualmente em estimativas NOAA (10 anos) e 
estimativas Era Interim (11 anos), indicando que a área delimitada pela isoterma de 
28°C diminui em relação ao seu tamanho climatológico, em ambas as bases de 
dados, nesse período. 
A maior redução da área estimada da piscina, segundo as reanálises NOAA 
ocorreram nos anos de 1993, 1997 e 2012. Em contrapartida, as estimativas Era 
Interim subestimam as anomalias negativas, nos anos de 1993 e 2012, em 1997, há 
aumento de área, o que não é visto em estimativas NOAA. 
Quanto às anomalias positivas da área estimada em relação ao seu tamanho 
climatológico, as reanálises NOAA computam dois picos de aumento (1998, 2010), e 
as reanálises Era Interim computam quatro picos (1994, 2006, 2007 e 2013). 
Ainda em relação ao aumento da área estimada, observado em (CINTRA, 
2015), a área da PQATSO teve o seu maior valor alcançado em abril de 2010, ao 
passo que em 2012 houve a maior retração de área da PQATSO, o que não foi 
observado, quando são usadas as reanálises Era Interim. 
43 
 
 
Logo, pelas diferenças apontadas quanto ao comportamento em relação à 
média, ao longo dos 36 anos, fica evidente que as estimativas não correspondem, 
em muitos aspectos, dado o descompasso entre as informações mais relevantes. 
A Tabela 1 refere-se às correlações de anomalias de área da PQATSO e 
anomalia de TSM na região 3.4 do Pacífico com seus respectivos valores de 
probabilidade. 
 
Tabela 1 – Correlações de anomalia da área PQATSO – Região 3.4 (ERA x NOAA) 
ANOMALIA TSM 
NIÑO 3.4 
(170°W – 120°W, 5°N – 5°S) 
ANOMALIA ÁREA 
ERA INTERIM (MAM) 
ANOMALIA ÁREA 
NOAA REYNOLDS (MAM) 
CORRELAÇÃO P-VALOR CORRELAÇÃO P-VALOR 
MAM ERA -0,0023 0,98 - - 
MAM NOAA - - -0,0840 0,38 
DJF 0,00090 0,99 0,1140 0,24 
SON 0,0300 0,74 0,2210 0,023 
 
Fonte: Autoria própria 
 
Observa-se que a relação entre as anomalias é inversa e, apesar de muito 
fraca no trimestre (MAM). 
À medida que se retrocede no tempo tem-se que as correlações aumentam, 
ao passo que seus p-valores vão diminuindo, embora se apresentem insignificantes, 
mostrando que não há correlação entre as variáveis quando as reanálises Era 
Interim são usadas. 
A exceção única fica restrita ao trimestre (SON), no qual se observa uma 
correlação fraca, porém significante estatisticamente, que as anomalias de área da 
PQATSO sofrem uma fraca influência do fenômeno estudado. 
 
 
 
 
 
 
 
44 
 
 
5. DISCUSSÃO 
 
Apesar das correlações significativas indicarem um sinal fraco do fenômeno 
sobre a PQATSO, os resultados principais são congruentes que a força do sinal 
aumenta na presença de eventos fortes e muito fortes de El Niño, além da 
abrangência da isoterma de 28°C. 
Essas considerações sugerem que, em episódios de El Niño fortes e muito 
fortes, o padrão Pacific South American (PSA), outro modo da variabilidade do 
oceano Pacífico, intrínseco à Região 3.4, esteja em plena atividade na primavera 
austral, indicando a possibilidade de que esse padrão venha a contribuir com o 
aumento de TSM, fora dos limites da PQATSO, no trimestre MAM. 
A despeito dos processos físicos responsáveis pelo aparecimento e extinção 
da PQATSO, sabe-se que fatores oceânicos e atmosféricos podem resultar em 
maior conteúdo de calor na camada de mistura e favorecer regiões de aquecimento 
do ATSO. 
Uma investigação baseada na reprodução das condições dinâmicas e 
termodinâmicas da camada mais superficial do oceano buscou identificar os 
mecanismos responsáveis pelo comportamento do conteúdo de calor na camada de 
mistura da ATSO, a partir de uma configuração da piscina quente sazonal, simulada 
numericamente com o uso do Regional Ocean Modeling System (ROMS). (CINTRA 
et al., 2015). 
Nesse estudo, os diagnósticos numéricos indicaram tendência das 
temperaturas da superfície do mar ao longo de uma ocorrência sazonal bem 
marcada (março-abril-maio) e como a forçante superficial predominou sobre os 
outros termos oceânicos (advecção e difusão vertical) tendo desempenhado um 
papel decisivo, para explicar o surgimento e a extinção da PQATSO. (CINTRA et al., 
2015). 
Além disso, a variabilidade sazonal da temperatura média e o conteúdo de 
calor dentro da camada de mistura sugerem igualmente a supremacia da forçante 
superficial (balanço radiativo e os ventos) sobre os termos oceânicos, levando a 
acreditar que a atmosfera tenha desempenhado um importante papel em determinar 
a temperatura dentro da camada de mistura. (CINTRA et al., 2015). 
 
45 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Esse estudo observou pontos importantes do comportamento interanual da 
PQATSO e seu caráter exploratório visou identificar um sinal da influência remota da 
região 3.4 do Pacífico equatorial no desenvolvimento das anomalias de TSM no AT 
e anomalias de área da PQATSO, delimitada pela isoterma de 28°C. 
Tratando-se de uma abordagem estatística simples, a relação encontrada 
baseou-se apenas em correlações de Pearson significativas ao nível de 5%, 
demonstrando evidências fracas do fenômeno, cuja influência não foi devidamente 
separada da atuação dos outros modos que se sobrepõem à variabilidade sazonal 
do Atlântico tropical. 
A despeito da simplicidade, a metodologia lançou mão das reanálises de 
modelos atmosféricos do projeto Era Interim, com período amostral superior a 35 
anos, sendo que as variáveis amostradas, uma atmosférica e outra oceânica, 
deveriam gerar informações confiáveis com respeito à configuração e ao 
comportamento sazonal da PQATSO ano a ano para o período de referência (MAM), 
o que não foi considerado satisfatório com a variável oceânica. 
Os dados de TSM NOAA foram inseridos para fornecer um parâmetro de 
comparação das informações da TSM Era Interim. Dessa forma, as informações 
puderam ser checadas e avaliadas no sentido de apontar alguma evidência 
sugestiva da relação direta do fenômeno, isoladamente, o qual se intensifica em 
anos de eventos fortes e muito fortes de El Niño, com sinal mais nítido no trimestre 
(SON), mantendo-se ao longo da abordagem, com as correlações de anomalias de 
TSM. 
De fato, foi constatado que no tempo -2 (SON), as correlações defasadas com 
a região 3.4 do Pacífico equatorial atingiram valores expressivos ao longo da 
isoterma de 28°C com orientação nas direções norte e sul da PQATSO, próximo àcosta do NEB, sendo visto comportamento semelhante para a variável atmosférica, 
com as reanálises Era Interim. 
Contudo, essa influência remota pode ter alguma associação com outro modo 
da variabilidade interna do Pacífico Equatorial, o PAS2 (Pacific South American, 
padrão 2), e pode contribuir com mudanças na circulação atmosférica da América do 
46 
 
 
Sul em virtude de sua influência no fortalecimento/enfraquecimento da alta 
subtropical do Atlântico Sul (ASAS), permitindo que um modo dipolo de TSM se 
forme no Atlântico Sul, com anomalias orientadas em forma de gradiente. 
(RODRIGUES; CAMPOS; HAARSMA, 2015). 
Também pode desencadear ciclones e anticlones ao sul da AS e provocar 
anomalias negativas de precipitação no NEB, quando associados a eventos de El 
Niño mais longos, agindo como uma precondição de TSM do Atlântico. 
(RODRIGUES et al., 2011). 
O sistema climático tende a ajustar a circulação atmosférica, quando há um 
desequilíbrio de energia provocado por aquecimento oceânico. Nas camadas 
superficiais do sistema acoplado oceano-atmosfera, quando um inicia o aquecimento 
(resfriamento) do outro, tem-se um processo termodinâmico de retroalimentação 
positiva (negativa). 
O aumento de temperatura a 2m pode advir das interações oceano-
atmosfera, quando a dinâmica do oceano permite sua retroalimentação, como 
também, o inverso pode acontecer. Contudo nada pode ser afirmado sobre as 
causas desse aquecimento observado sobre a PQATSO, baseado apenas nas 
correlações encontradas. 
Além disso, para que os resultados reflitam a realidade, há de se considerar 
que as interferências entre a região 3.4 do Pacífico e área da PQATSO devem estar 
em fase para que a primeira exerça influência sobre a outra. 
Com base em todas as observações, conclui-se que os resultados 
apresentados apontaram uma possível contribuição do fenômeno El Niño 
precisamente ao norte do AT, entretanto, o estudo precisa seguir respondendo às 
questões alusivas ao comportamento da PQATSO a partir de uma metodologia mais 
refinada que contemple todos os pontos e limitações abordados. 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
 
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