El Niño-Southern Oscillation and frost occurrence in the Guarapuava-PR region

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9596

Keywords:

Enso; Cooling; Climate neutrality.

Abstract

The association of the characteristics of the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) phases with local conditions, are important tools to be used in the generation of information inherent to the risks of frosts. Despite its great impact in the southern region of Brazil and in other parts of the world, frosts are events that are difficult to predict because they result from the interaction of different climatic conditions. This study aimed to analyze the occurrence of frost during the years of El Niño, La Niña and neutrality in the region of Guarapuava-PR. A historical database of 43-year-old climate variables (1976 to 2018) was subsequently crossed with ENSO data obtained from the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). It was found that periods of climatic neutrality are predominant in relation to the extreme phases of ENSO and have a higher frequency of frost events. In this condition, the frequency of frosts is 67% in relation to 20% and 13% in La Niña and El Niño, respectively.

References

Aguiar, D., & Mendonça, M. (2004). Climatologia das Geadas em Santa Catarina. In: I Simpósio Brasileiro de Desastres Naturais, Florianópolis, Brasil.

Alexander, B., & Hayman, P. (2008). Can we use forecasts of El Nino and La Nina for frost management in the Eastern and Southern grains belt? In: Proceedings of the 14th Agronomy Conference, Adelaide, Australia.

Alvares, C. A., Sentelhas, P. C., & Stape, J. L. (2018). Modeling monthly meteorological and agronomic frost days, based on minimum air temperature, in Center-Southern Brazil. Theretical and Applied Climatology, 134(1): 177-191.doi:10.1007/s00704-017-2267-6

Alves, M. P. A., Silveira, R. B., Minuzzi, R. B., & Franke, A. E. (2017). The Influence of the Antarctic Oscillation (AAO) on Cold Waves and Occurrence of Frosts in the State of Santa Catarina, Brazil. Climate, 5(1), 1-13.doi:10.3390/cli5010017

Araújo, W. S., & Brito, J. I. B. (2011). Indices of trends of climatic changes for the states of the Bahia and Sergipe by means of daily precipitacion indices ind its ielation with SST’S of the Pacific and Atlantic. Revista Brasileira de Meteorologia, 26(4), 541-554.doi:10.1590/S0102-77862011000400004

Berlato, M. A., Farenzena, H., & Fontana, D. C. (2005). Associação entre El Niño Oscilação Sul e a produtividade do milho no Estado do Rio Grande do Sul. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 40(1), 423-432.doi:10.1590/S0100-204X2005000500001

Bhering, S. B., Santos, H. G., Manzatto, C. V., Bognola, I., Fasolo, P. J., Carvaljo, A. P., Potter, O., Aglio, M. L. D., Silva, J. S., Chaffin, C. E., & Carvalho Junior, W. (2013). Mapa de solos do Estado do Paraná. Embrapa Florestas: Embrapa Solos: Instituto Agronômico do Paraná. Rio de Janeiro, 2013, 74 p.

Bueno, J. C. M., Jadoski, S. O., Lima, V. A., & Bueno, N. M. M. (2020). Fases do Enos e características da precipitação pluvial e temperatura na região de Guarapuava, Sul do Brasil. Research, Society and Development, 9(5), 1-21 a.doi:10.33448 / rsd-v9i5.3117

Bueno, J. C. M., Jadoski, S. O., & Lima, V. A., (2020). Estudo de características climáticas da região de Guarapuava por meio de análise de série temporal e modelagem ARIMA. Research, Society and Development, 9(5), 1-18 b.doi:10.33448 / rsd-v9i5.3119

Caramori, P. H., Caviglione, J. H., Wrege, M. S., Gonçalves, S. L., Androcioli Filho, A., Sera, T., Chaves, J. C. D., & Koguishi, M.S., (2001). Zoneamento de riscos climáticos para a cultura do café (Coffea arabica L.) no Paraná. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 9(3): 486-494.doi: 10.1590/S1806-66902010000300004

Chattopadhyay, R., Shivsaiajit, D., & Goswami, B. N., (2019). A Modal Rendition of ENSO Diversity. Scientific Reports, 9(1), 1-11.doi:10.1038/s41598-019-50409-4

Collazo, S., Barrucand, M., & Rusticucci, M. (2019). Variability and predictability of winter cold nights in Argentina. Weather and Climate Extremes, 26(1): 1-15.doi: 10.1016 / j.wace.2019.100236

Costa, C., & Andrade, A. R. (2017). Dinâmica da precipitação pluviométrica na cidade de Guarapuava, PR: Condicionantes locais e regionais. Revista Brasileira de Climatologia, 21(1), 205-224.doi:10.5380/abclima.v2li0.51625

Ferreira, D. B. (2006). Relação entre a variabilidade da precipitação e a produtividade agrícola de soja e milho nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil. Dissertação de mestrado, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brasil.

Ferreira, R. N. (2005). O que é o El niño. Revista Eco 21, XV(101): 1. Recuperado de https://ambientes.ambientebrasil.com.br/mudancas_climaticas/artigos/o_e_o_el_nino.html

Frederiks, T. M., Christopher, J. T., Sutherland, M. W., & Borrell, A. K. (2015). Post-head-emergence frost in wheat and barley: defining the problem, assessing the damage, and identifying resistance. Journal of Experimental Botany, 66(12), 3487–3498.doi: 10.1093/jxb/erv088

Fuller, M. P., Fuller, A. M., Kaniouras, S., Christophers, J., & Fredericks, T. (2007). The freezing characteristics of wheat at ear emergence. European Journal of Agronomy, 26(1), 435–441.doi: 10.1016/j.eja.2007.01.001

Grimm, A. M., Barros, V. R., & Doyle, M. E., (2000). Climate variability in Southern South America associated with El Niño and La Niña events. Journal of Climate, 13(1), 35-58.doi: 10.1175/1520-0442(2000)013<0035:CVISSA>2.0.CO;2

Grimm, A. M., Ferraz, S. E. T., & Gomes, J. (1998). Precipitation anomalies in Southern Brazil associated with El Niño and La Niña events. Journal of Climate, 11(11), 2863-2880.doi: 10.1175/1520-0442(1998)011<2863:PAISBA>2.0.CO;2

Grimm, A. M., & Tedeschi, R. G. (2009). ENSO and extreme rainfall events in South America. Journal of Climate, 22(7), 1589-1609.doi:10.1175/2008JCLI2429.1

Gobo, J. P. A., Domingues, I. A. S., Galvani, E., & Wollmann, C. A. (2018). Variabilidade climática em episódios ENOS na produtividade da cana-de-acúçar (Saccharum ssp.) no municípios de Cambé e Mirador/PR. Revista Brasileira de Climatologia, 23(14), 72-87.doi: 10.5380 / abclima.v23i0.59977

Guimarães, D. P., & Reis, R. (2012). Impactos do Fenômeno Enos Sobre a Temperatura no Brasil. Revista Espinhaço, 1(1), 34-40.doi:10.5281/zenodo.3968883

Hsiang, S. M., & Meng, K. C. (2015). “Tropical Economics”. American Economic Review, 105(1), 257–61.doi:10.1257 / aer.p20151030

Jorge, F. V., & Mendonça, F. (2009). O clima da fachada Atlântica Sul do Brasil: Uma atualização introdutória. Revista Brasileira de Climatologia, x(x), 119-131.doi:10.5380/abclima.v5i0.50481

Köppen, W. (1948). Climatologia: com um estúdio de los climas de la tierra. Mexico: Fondo de Cultura Economica.

Lin, J., & Qian, T. (2019). A New Picture of the Global Impacts of El Nino-Southern Oscillation. Scientific Reports, 9(1): 1-7.doi:10.1038/s41598-019-54090-5

Müller, G. V., Nunez, M. N., & Seluchi, M. E. (2000). Relationship between ENSO cycles and frost events within the Pampa Húmeda region. International Journal of Climatology, 20(1), 1619-1637.doi 10.1002 / 1097-0088 (20001115) 20, 133.3.CO; 2-6

Melo-Abreu, J. P. M. (1985). As Geadas. Conceitos, Génese, Danos e Métodos de Protecção. Lisboa: Instituto Superior de Agronomia.

Molion, L. C. B., Ferreira, N. J., & Meira Filho, L. G. (1981). O uso de satélites ambientais para o monitoramento de geadas. INPE, São José dos Campos. Jun (INPE-2128-RPE/352).

Nimer, E. (1990). Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE-Departamento de Recursos Naturais e Estudos Ambientais.

NOAA-National Oceanic and Atmospheric Administration (2019). Climate Predicion Center. U.S.A. 2019. Recuperado de https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/M JO/enso.shtml.

Oliveira, D., & Borrozzino, E. (2017). Risco de geada e ocorrência de horas de frio abaixo de 7°C em Londrina, Guarapuava e Palmas, no estado do Paraná. Agrometeoros, 25(2): p.333-337. Recuperado de htps://seer.sct.embrapa.br/index.php/agrometeoros/ article/viewFile/26068/14089

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Perreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. Santa Maria, RS: UFSM.

Pezzi, L. P., & Cavalcanti, I. F. A. (2001). The relative importance of ENSO and tropical Atlantic sea surface temperature anomalies for seasonal precipitation over South America: a numerical study. Climate Dynamics, 17(1), 205-212.doi: 10.1007/s003820000104

Rao, V. B., & Hada, K. (1990). Characteristics of rainfall over Brazil: Annual variations and connections with the Southern Oscillation. Theoretical and Applied Climatology, 42(1), 81-90.doi:10.1007/BF00868215

Ray, D. K., Gerber, J., MacDonald, G. K., & West, P. C. (2015). Climate variation explains a third of global crop yield variability. Nature Communications, 6(1), 1-9.doi: 10.1038/ncomms6989

Ropelewski, C. H., & Halpert, S. (1987). Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Niño/Southern Oscillation. Monthly Weather Review, 115(1), 1606-1626.doi:10.1175/1520-0493(1987)115<1606:GARSPP>2.0.CO;2

Ropelewski, C. H., & Halpert, S. (1989). Precipitation patterns associated with the high index phase of the Southern Oscillation. Journal of Climate, 2(3), 268-284.doi: 10.1175/1520-0442(1989)002<0268:PPAWTH>2.0.CO;2

Salton, F. G., Morais, H., Caramori, P. H., & Borrozzino, E. (2016). Climatologia dos Episódios de Precipitação em Três Localidades no Estado do Paraná. Revista Brasileira de Meteorologia, 31(4), 626-638.doi:10.1590/0102-7786312314b20150108

Siebert, S., Webber, H., & Rezaei, E. E. (2017).Weather impacts on crop yields - searching for simple answers to a complex problem. Environmental Research Letters, 12(1), 1-3.doi:10.1088 / 1748-9326 / aa7f15

Snyder, R. L., & Melo-Abreu, J. P. (2005). Frost protection: fundamentals, practive and economics. Rome: FAO.

Wang, C. (2018). A review of ENSO theories. National Science Review, 5(1), 813-825.doi: 10.1093/nsr/nwy104

Wrege, M. S., Fritzsons, E., Soares, M. T. S., Prela-Pântano, A., Steinmetz, S., Caramori, P. H., Radin, B., & Pandolfo, C. (2018). Risco de ocorrência de geada na região Centro-Sul do Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, 22(1), 524-553.doi: 10.5380/abclima.v22i0.57306

Wrege, M. S., Steinmetz, S., Reisser Junior, C., & Almeida, I. R. (2012). Atlas climático da Região Sul do Brasil: Estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Pelotas: Embrapa Clima Temperado.

Yeh, S.-W., Kug, J.-S., Dewitte, B., Kwon, M.-H., Kirtman, B. P., & Jin, F.-F. (2009). El Niño in a changing climate. Nature, 461(1), 511–514.doi:10.1038/nature08316

Zhang, W., Li, H., Stuecker, M. F., Jin, F.-F., & Turner, A. G. (2016). A new understanding of El Niño’s impact over East Asia: Dominance of the ENSO combination mode. Journal of Climate, 29(1), 4347–4359.doi:10.1175/JCLI-D-15-0104.1

Zubair, L. (2012). El Niño Southern Oscillation influences on rice production in Sri Lanka. International Journal of Climatology, 22(1), 249-260.doi:10.1002 / joc.714

Published

05/11/2020

How to Cite

BUENO, N. M. M.; JADOSKI, S. O.; LIMA, V. A. de; BUENO, J. C. M. El Niño-Southern Oscillation and frost occurrence in the Guarapuava-PR region. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 11, p. e689119596, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i11.9596. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/9596. Acesso em: 12 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences