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标题：Recurrence quantification analysis of monthly rainfall time series in Pernambuco, Brazil
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作者：Leika Irabele Tenório de Santana ; Antonio Samuel Alves da Silva ; Rômulo Simões Cezar Menezes 等
期刊名称：Research, Society and Development
电子版ISSN：2525-3409
出版年度：2020
卷号：9
期号：9
页码：1-14
DOI：10.33448/rsd-v9i9.7737
出版社：Grupo de Pesquisa Metodologias em Ensino e Aprendizagem em Ciências
摘要：A precipitação é a principal variável climática que é usada para modelar índices de risco para desastres naturais. Neste trabalho foi investigado a dinâmica não linear das séries temporais de chuvas mensais registradas de 1962 a 2012, em três estações no estado de Pernambuco, Brasil, localizadas em regiões com diferentes regimes de chuvas (Zona da Mata, Agreste e Sertão), fornecidos pelo Laboratório de Meteorologia do Instituto de Tecnologia de Pernambuco (LAMEP/ITEP). O objetivo deste trabalho é contribuir para uma melhor compreensão da distribuição espaço-temporal da precipitação no estado de Pernambuco. Para a concretização da pesquisa, foi utilizado a metodologia da teoria da dinâmica não linear, Gráfico de recorrência (RP), que permite distinguir entre diferentes tipos de processos subjacentes. Os resultados mostraram que o regime de chuvas na região semiárida Sertão é caracterizado por um comportamento determinístico menos forte e menos complexo, comparado à Zona da Mata e Agreste, onde identificamos transições entre dinâmicas caóticas e não estacionárias. Para a zona de transição Agreste, a dinâmica das chuvas mostrou uma memória mais forte com um tempo médio de previsão mais longo, enquanto que a dinâmica da chuva na região com clima subúmido, Zona da Mata, é caracterizada por estados laminares (que mudam lentamente).
其他摘要：Precipitation is the main climatic variable that is used for modeling risks indices for natural disasters. We investigated nonlinear dynamics of monthly rainfall temporal series recorded from 1962 to 2012, at three stations in Pernambuco state, Brazil, located in regions with different rainfall regime (Zona da Mata, Agreste and Sertão), provided by the Meteorological Laboratory of the Institute of Technology of Pernambuco (Laboratório de Meteorologia do Instituto de Tecnologia de Pernambuco – LAMEP/ITEP). The objective of this work is to contribute to a better understanding of the spatiotemporal distribution of rainfall in the state of Pernambuco. We use the methodology from nonlinear dynamics theory, Recurrence plot (RP) that allows to distinguish between different types of underlying processes. The results showed that rainfall regime in deep inland semiarid Sertão region is characterized by weaker and less complex deterministic behavior, comparing to Zona da Mata and Agreste, where we identified transitions between chaotic and nonstationary type of dynamics. For transitional Agreste region rainfall dynamics showed stronger memory with longer mean prediction time, while for sub humid Zona da Mata rainfall dynamics is characterized by laminar (slowly changing) states.
关键词：Rainfall; Recurrence plot; Recurrence quantification analysis