South atlantic ocean and precipitation in São Paulo state

O objetivo deste trabalho é investigar a relação entre a Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no Oceano Atlântico Sul (OAS) e a precipitação no estado de São Paulo. Para tanto, adotaram-se as escalas mensal e sazonal. A técnica estatística multivariada, chamada Análise de Componentes Principais (ACP, ou EOF em inglês) foi aplicada para definir as áreas homogêneas do oceano (de \'A\' a \'L\') e as subregiões do continente (de 1 a 7). Além da definição das áreas e sub-regiões, a ACP identificou muito bem os padrões espaciais da precipitação e da TSM em todas as escalas adotadas: mensal contínua, mensal descontínua e sazonal. Na ACP da série temporal sazonal de verão, o primeiro e o segundo modos da precipitação evidenciam a distribuição espacial típica de verão (zonal) para o estado de São Paulo, e a variância explicada por esses dois modos juntos é de 59,79% do total. Esta distribuição espacial já havia sido observada nas análises iniciais a partir das médias sazonais da precipitação, padrão que se explica pelos fluxos de umidade que, nesta estação, devido ao sistema de monções da América do Sul, movem-se mais intensamente em direção ao continente. Já na ACP da série temporal sazonal de inverno, o primeiro e segundo modos da precipitação evidenciam a distribuição meridional, com variância explicada de 39,15 e 17,77%, respectivamente. Os sistemas frontais no inverno agem como responsáveis por uma parcela considerável do total precipitado, o que explica o padrão meridional da chuva. Os coeficientes de correlação linear significativos entre as áreas oceânicas e sub-regiões continentais homogêneas demonstraram que a variabilidade sazonal da precipitação está associada à TSM, sobretudo na porção central da área estudada (próximo ao litoral sul e sudeste do Brasil), nas estações seca (abril a setembro) e chuvosa (outubro a março). Além das variáveis principais (precipitação e TSM), os campos de Radiação de Onda Longa Emergente (ROLE), Pressão no nível do Mar (PNM), e Divergência do ar em 250 e 850hPa auxiliaram na identificação dos padrões atmosféricos e na análise dos eventos extremos. As estações consideradas atípicas, ou seja, as que apresentaram média muito acima ou muito abaixo do desvio padrão, foram separadas em quatro classes: verão chuvoso, verão seco, inverno chuvoso e inverno seco. A partir da análise desses eventos, conclui-se então que a TSM do OAS pode alterar consideravelmente o padrão sazonal de precipitação no estado de São Paulo, principalmente se estiver atrelada a padrões atmosféricos. No inverno, anomalias negativas (positivas) de TSM estão associadas com a precipitação acima (abaixo) da média climatológica nesse estado. Devido a bloqueios atmosféricos no OAS no verão, a diminuição da passagem de sistemas frontais pode intensificar anomalias positivas no oceano, as quais estão associadas aos períodos chuvosos no sul do país e de seca no estado de São Paulo.The purpose of this paper is to study the relationship between the Sea Surface Temperature (SST) in the South Atlantic Ocean (SAO) and the precipitation in São Paulo state. So, the monthly and seasonal scales were adopted. The Principal Component Analysis multivariate statistic technic (PCA, and also called EOF) was applied to define the oceans homogeneous areas (from A to L) and the continents sub-regions (from 1 to 7). Besides defining the areas and sub-regions, the PCA has identified very well the spatial patterns of the precipitation and SST in all the adopted scales: continuous monthly, discontinuous monthly and seasonal. In the PCA of the summer seasonal temporal series, the first and the second precipitations mode evidence the summer-typical spatial distribution (zonal) for São Paulo state, and the variance explained by these two modes together is 59,79% of the total. This spatial distribution was already noted in the first analysis from the seasonal precipitation averages, and such a pattern is explained by the flow of humidity, which in the summer, owing to the South America monsoon systems, move more intensely toward the continent. On the other hand, in the PCA of the winter seasonal temporal series, the first and the second precipitations modes evidence the meridional distribution, with a variance explained from 39,15 to 17,77%, respectively. The frontal systems in the winter act as responsibles for a substantial portion of the total of precipitation, which explains the rains meridional pattern. The significative linear correlation coefficients between the oceanic areas and the homogeneous continental sub-regions demonstrate that the precipitations seasonal variability is associated to the SST, mostly in the central portion of the studied area (next to the southern and southeastern Brazilian coast), in the drought season (from April to September) and rainy season (from October to March). Besides the principal variables (precipitation and SST), the fields of Outgoing Long wave Radiation (OLR), Sea-level Pressure (SLP) and air Divergence in 250 and 850hPa has helped to identify the atmospheric patterns and to analyze the extreme events. The atypical seasons, in other words, those which presented an average too high or too low compared to the standard deviation, were divided in four categories: rainy summer, drought summer, rainy winter and drought winter. With the analysis of these events, it is possible to conclude that the SST of the SAO can change substantially the precipitation seasonal pattern in São Paulo state, mainly if it is linked to atmospheric patterns. In the winter, SSTs negative (positive) anomalies are associated to the overage (underage) climatologic precipitation in this state. Owing to atmospheric blockades on the SAO in the summer, the decreasing transit of frontal systems can intensify positive anomalies in the ocean, which are associated to the rainy periods in the Brazilian South and drought periods in the São Paulo state