Totais decendiais de precipitação pluvial em Campinas, SP: persistência temporal, periodicidades e tendências climáticas

The aim of the study was to evaluate the presence of temporal persistence, periodicals components, and trends within the ten-day rainfall series (PRE), observed during 1890-2009 at the weather station of Campinas, State of São Paulo, Brazil. Based on the autocorrelation function and on the Run test it was observed no significant temporal persistence within the data sample. The spectral analysis carried on the time-frequency domain has shown no remarkable periodicity associated with the variance peaks in the temporal signal under evaluation. Based on non parametric methods and considering the significance levels commonly adopted in the scientific literature (10 and 5%) it was detected no important climate trend within the PRE series. However, during the end of the dry season and the beginning of the rainy season it was observed an unexpected high number of decreasing (negative) trends cases that may be an indication of changes in the climatic conditions observed during 1890-2009. This last feature may reveal a delay in the resumption of the rainy season.

O objetivo do estudo foi descrever as componentes tendências, periodicidades e persistência temporal presentes nas séries decendiais de precipitação pluvial (PRE) na localidade de Campinas/SP, entre os anos de 1890 e 2009. A aplicação da função auto-correlação e do teste Run permitiu inferir a inexistência de significativas correlações seriais entre os totais decendiais de PRE. Análises espectrais conduzidas no domínio tempo-frequencia não possibilitaram a indicação de significativas periodicidades nos picos de variância do sinal temporal PRE. Com base em métodos não paramétricos e considerando as probabilidades máximas de ocorrência do erro tipo I, usualmente admitidas na literatura (10 e 5%), não houve indicação de marcantes tendências climáticas nas séries analisadas. Contudo, observou-se concentração de casos de tendências de queda a partir do final da época seca regional (mês de agosto) até o início do mês de novembro (pertencente à estação chuvosa). Essa característica pode ser considerada um indício de mudança nos padrões do clima regional no sentido de atraso da retomada da estação chuvosa.

Modeling extreme minimum air temperature series under climate change conditions

Considering the presence of non-stationary components, such as trends, in the extreme minimum air temperature series available from three locations of the State of São Paulo-Brazil, the aim of this research was to describe the probabilistic structure of this variable by using a non-stationary model (based on the general extreme value distribution; GEV model) in which the parameters are estimated as a function of time covariate. The Mann-Kendall test has proven the presence of significant increasing trends in all analyzed series. Furthermore, according to the Pettitt (changing-point) test, 1991 is the initial year of these trends (in the three locations). The applied selection criteria indicated that a GEV model in which the location parameter is estimated as a function of time is recommended to describe the probability structure of the variable under evaluation. The others two parameters of this model remained time-independent. According to this non-stationary model, the detected trends in the climate conditions of these locations have shown the same rate of change (0.04°C per year).

Considerando a presença de componentes não estacionárias, tais como tendências, nas séries de temperatura do ar mínima extrema, disponíveis a partir de três localidades do Estado de São Paulo, o objetivo do trabalho foi descrever a estrutura probabilística dessa variável, utilizando um modelo não estacionário (baseado na distribuição geral dos valores extremos; modelo GEV) em que os parâmetros são estimados em função da co-variável tempo. O teste de Mann-Kendall comprovou a presença de significativas tendências de elevação em todas as séries analisadas. Em adição, de acordo com o teste de Pettitt (teste de ponto de mudança), 1991 é o ano inicial dessas tendências (nas três localidades). Os critérios de seleção aplicados indicaram que um modelo GEV, em que o parâmetro de localização é estimado como uma função do tempo, é recomendado para descrever a estrutura probabilística da variável sob análise. Os demais parâmetros desse modelo permaneceram independentes do tempo. De acordo com esse modelo não estacionário, as tendências detectadas nas condições climáticas dessas localidades apresentam a mesma taxa de alteração (0,04°C por ano).

Totais decendiais de precipitação pluvial em Campinas, SP: persistência temporal, periodicidades e tendências climáticas

The aim of the study was to evaluate the presence of temporal persistence, periodicals components, and trends within the ten-day rainfall series (PRE), observed during 1890-2009 at the weather station of Campinas, State of São Paulo, Brazil. Based on the autocorrelation function and on the Run test it was observed no significant temporal persistence within the data sample. The spectral analysis carried on the time-frequency domain has shown no remarkable periodicity associated with the variance peaks in the temporal signal under evaluation. Based on non parametric methods and considering the significance levels commonly adopted in the scientific literature (10 and 5%) it was detected no important climate trend within the PRE series. However, during the end of the dry season and the beginning of the rainy season it was observed an unexpected high number of decreasing (negative) trends cases that may be an indication of changes in the climatic conditions observed during 1890-2009. This last feature may reveal a delay in the resumption of the rainy season.

O objetivo do estudo foi descrever as componentes tendências, periodicidades e persistência temporal presentes nas séries decendiais de precipitação pluvial (PRE) na localidade de Campinas/SP, entre os anos de 1890 e 2009. A aplicação da função auto-correlação e do teste Run permitiu inferir a inexistência de significativas correlações seriais entre os totais decendiais de PRE. Análises espectrais conduzidas no domínio tempo-frequencia não possibilitaram a indicação de significativas periodicidades nos picos de variância do sinal temporal PRE. Com base em métodos não paramétricos e considerando as probabilidades máximas de ocorrência do erro tipo I, usualmente admitidas na literatura (10 e 5%), não houve indicação de marcantes tendências climáticas nas séries analisadas. Contudo, observou-se concentração de casos de tendências de queda a partir do final da época seca regional (mês de agosto) até o início do mês de novembro (pertencente à estação chuvosa). Essa característica pode ser considerada um indício de mudança nos padrões do clima regional no sentido de atraso da retomada da estação chuvosa.

Modeling extreme minimum air temperature series under climate change conditions

Considering the presence of non-stationary components, such as trends, in the extreme minimum air temperature series available from three locations of the State of São Paulo-Brazil, the aim of this research was to describe the probabilistic structure of this variable by using a non-stationary model (based on the general extreme value distribution; GEV model) in which the parameters are estimated as a function of time covariate. The Mann-Kendall test has proven the presence of significant increasing trends in all analyzed series. Furthermore, according to the Pettitt (changing-point) test, 1991 is the initial year of these trends (in the three locations). The applied selection criteria indicated that a GEV model in which the location parameter is estimated as a function of time is recommended to describe the probability structure of the variable under evaluation. The others two parameters of this model remained time-independent. According to this non-stationary model, the detected trends in the climate conditions of these locations have shown the same rate of change (0.04°C per year).

Considerando a presença de componentes não estacionárias, tais como tendências, nas séries de temperatura do ar mínima extrema, disponíveis a partir de três localidades do Estado de São Paulo, o objetivo do trabalho foi descrever a estrutura probabilística dessa variável, utilizando um modelo não estacionário (baseado na distribuição geral dos valores extremos; modelo GEV) em que os parâmetros são estimados em função da co-variável tempo. O teste de Mann-Kendall comprovou a presença de significativas tendências de elevação em todas as séries analisadas. Em adição, de acordo com o teste de Pettitt (teste de ponto de mudança), 1991 é o ano inicial dessas tendências (nas três localidades). Os critérios de seleção aplicados indicaram que um modelo GEV, em que o parâmetro de localização é estimado como uma função do tempo, é recomendado para descrever a estrutura probabilística da variável sob análise. Os demais parâmetros desse modelo permaneceram independentes do tempo. De acordo com esse modelo não estacionário, as tendências detectadas nas condições climáticas dessas localidades apresentam a mesma taxa de alteração (0,04°C por ano).

Totais decendiais de precipitação pluvial em Campinas, SP: persistência temporal, periodicidades e tendências climáticas

The aim of the study was to evaluate the presence of temporal persistence, periodicals components, and trends within the ten-day rainfall series (PRE), observed during 1890-2009 at the weather station of Campinas, State of São Paulo, Brazil. Based on the autocorrelation function and on the Run test it was observed no significant temporal persistence within the data sample. The spectral analysis carried on the time-frequency domain has shown no remarkable periodicity associated with the variance peaks in the temporal signal under evaluation. Based on non parametric methods and considering the significance levels commonly adopted in the scientific literature (10 and 5%) it was detected no important climate trend within the PRE series. However, during the end of the dry season and the beginning of the rainy season it was observed an unexpected high number of decreasing (negative) trends cases that may be an indication of changes in the climatic conditions observed during 1890-2009. This last feature may reveal a delay in the resumption of the rainy season.

O objetivo do estudo foi descrever as componentes tendências, periodicidades e persistência temporal presentes nas séries decendiais de precipitação pluvial (PRE) na localidade de Campinas/SP, entre os anos de 1890 e 2009. A aplicação da função auto-correlação e do teste Run permitiu inferir a inexistência de significativas correlações seriais entre os totais decendiais de PRE. Análises espectrais conduzidas no domínio tempo-frequencia não possibilitaram a indicação de significativas periodicidades nos picos de variância do sinal temporal PRE. Com base em métodos não paramétricos e considerando as probabilidades máximas de ocorrência do erro tipo I, usualmente admitidas na literatura (10 e 5%), não houve indicação de marcantes tendências climáticas nas séries analisadas. Contudo, observou-se concentração de casos de tendências de queda a partir do final da época seca regional (mês de agosto) até o início do mês de novembro (pertencente à estação chuvosa). Essa característica pode ser considerada um indício de mudança nos padrões do clima regional no sentido de atraso da retomada da estação chuvosa.

Estimating leaf wetness duration over turfgrass, and in a 'Niagara Rosada' vineyard, in a subtropical environment

Leaf wetness duration (LWD) is a key parameter in agrometeorology because it is related to plant disease occurrence. As LWD is seldomly measured in a standard weather station it must be estimated to run warning systems for schedule chemical disease control. The objective of the present study was to estimate LWD over turfgrass considering different models with data from a standard weather station, and to evaluate the correlation between estimated LWD over turfgrass and LWD measured in a 'Niagara Rosada' vineyard, cultivated in a hedgerow training system, in Jundiaí, São Paulo State, Brazil. The wetness sensors inside the vineyard were located at the top of the plants, deployed at an inclination angle of 45º and oriented southwest, with three replications. The methods used to estimate LWD were: number of hours with relative humidity above 90% (NHRH > 90%), dew point depression (DPD), classification and regression tree (CART) and Penman-Monteith (PM). The CART model had the best performance to estimate LWD over turfgrass, with a good precision (R² = 0.82) and a high accuracy (d = 0.94), resulting in a good confidence index (c = 0.85). The results from this model also presented a good correlation with measured LWD inside the vineyard, with a good precision (R² = 0.87) and a high accuracy (d = 0.96), resulting in a high confidence index (c = 0.93), showing that LWD in a 'Niagara Rosada' vineyard can be estimated with data from a standard weather station.

A duração do período de molhamento (DPM) é uma variável agrometeorológica chave para a ocorrência de doenças de plantas. Como a DPM é raramente medida nas estações meteorológicas, ela deve ser estimada quando se pretende empregar sistemas de alerta de controle químico. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi avaliar a estimativa da DPM sobre gramado por diferentes modelos a partir de dados meteorológicos obtidos em uma estação meteorológica padrão e verificar as relações entre a DPM estimada para o gramado e a medida em um vinhedo de 'Niagara Rosada', conduzido em espaldeira, em Jundiaí, SP, Brasil. Os sensores de molhamento no vinhedo foram instalados no topo das plantas com um ângulo de inclinação de 45º e com a face superior do sensor voltada para sudoeste, com três repetições. Os quatro modelos de estimativa da DPM foram: número de horas com umidade relativa do ar acima de 90% (NHUR > 90%), depressão do ponto de orvalho (DPO), árvore de classificação e regressão (CART) e o de Penman-Monteith (PM). O modelo CART estimou melhor a DPM no gramado, apresentando uma boa precisão (R² = 0,82) e uma ótima exatidão (d = 0,94), resultando num bom índice de confiabilidade (c = 0,85). Esta estimativa também apresentou uma boa correlação com a DPM medida no interior do vinhedo, com uma precisão razoável (R² = 0,87) e uma ótima exatidão (d = 0,96), resultando num ótimo índice de confiabilidade (c = 0,93), o que permite concluir que é possível estimar a DPM no vinhedo de 'Niagara Rosada' por meio de dados medidos ou estimados na estação meteorológica padrão.

Estimating leaf wetness duration over turfgrass, and in a 'Niagara Rosada' vineyard, in a subtropical environment

Leaf wetness duration (LWD) is a key parameter in agrometeorology because it is related to plant disease occurrence. As LWD is seldomly measured in a standard weather station it must be estimated to run warning systems for schedule chemical disease control. The objective of the present study was to estimate LWD over turfgrass considering different models with data from a standard weather station, and to evaluate the correlation between estimated LWD over turfgrass and LWD measured in a 'Niagara Rosada' vineyard, cultivated in a hedgerow training system, in Jundiaí, São Paulo State, Brazil. The wetness sensors inside the vineyard were located at the top of the plants, deployed at an inclination angle of 45º and oriented southwest, with three replications. The methods used to estimate LWD were: number of hours with relative humidity above 90% (NHRH > 90%), dew point depression (DPD), classification and regression tree (CART) and Penman-Monteith (PM). The CART model had the best performance to estimate LWD over turfgrass, with a good precision (R² = 0.82) and a high accuracy (d = 0.94), resulting in a good confidence index (c = 0.85). The results from this model also presented a good correlation with measured LWD inside the vineyard, with a good precision (R² = 0.87) and a high accuracy (d = 0.96), resulting in a high confidence index (c = 0.93), showing that LWD in a 'Niagara Rosada' vineyard can be estimated with data from a standard weather station.

A duração do período de molhamento (DPM) é uma variável agrometeorológica chave para a ocorrência de doenças de plantas. Como a DPM é raramente medida nas estações meteorológicas, ela deve ser estimada quando se pretende empregar sistemas de alerta de controle químico. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi avaliar a estimativa da DPM sobre gramado por diferentes modelos a partir de dados meteorológicos obtidos em uma estação meteorológica padrão e verificar as relações entre a DPM estimada para o gramado e a medida em um vinhedo de 'Niagara Rosada', conduzido em espaldeira, em Jundiaí, SP, Brasil. Os sensores de molhamento no vinhedo foram instalados no topo das plantas com um ângulo de inclinação de 45º e com a face superior do sensor voltada para sudoeste, com três repetições. Os quatro modelos de estimativa da DPM foram: número de horas com umidade relativa do ar acima de 90% (NHUR > 90%), depressão do ponto de orvalho (DPO), árvore de classificação e regressão (CART) e o de Penman-Monteith (PM). O modelo CART estimou melhor a DPM no gramado, apresentando uma boa precisão (R² = 0,82) e uma ótima exatidão (d = 0,94), resultando num bom índice de confiabilidade (c = 0,85). Esta estimativa também apresentou uma boa correlação com a DPM medida no interior do vinhedo, com uma precisão razoável (R² = 0,87) e uma ótima exatidão (d = 0,96), resultando num ótimo índice de confiabilidade (c = 0,93), o que permite concluir que é possível estimar a DPM no vinhedo de 'Niagara Rosada' por meio de dados medidos ou estimados na estação meteorológica padrão.