Singular Spectrum Analysis and Wavelet about Time Series Aerosol Optical Depth in Pantanal of the Brazil

Autor: Luciana Sanches, Sérgio Roberto de Paulo, Magdiel Josias do Prado, José de Souza Nogueira, Fernando da Silva Sallo, João Basso Marques, Carlo Ralph de Musis, Rafael da Silva Palácios
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Revista Brasileira de Meteorologia v.31 n.4 2016
Revista Brasileira de Meteorologia
Sociedade Brasileira de Meteorologia (SBMET)
instacron:SBMET
Revista Brasileira de Meteorologia, Volume: 31, Issue: 4, Pages: 527-537, Published: 29 SEP 2016
Revista Brasileira de Meteorologia, Iss 0
ISSN: 1982-4351
0102-7786
DOI: 10.1590/0102-778631231420150104
Popis: Resumo As variações das propriedades óticas dos aerossóis podem interferir nos processos de transferência de energia entre a atmosfera e a superfície terrestre. A AOD (Aerosol Optical Depth) é a variável mais usada para este propósito, a qual possibilita obtenção das principais tendências e periodicidades das variações. Este trabalho objetivou verificar a habilidade das técnicas SSA (Singular Spectrum Analysis) e Wavelet em descrever as flutuações, e respectivas periodicidades, presentes em uma série temporal de 12 anos (2003-2014) de AOD na faixa do espectro de 550 nm (AOD 550 nm) sobre a região do Pantanal brasileiro. Os dados de AOD 550 nm foram adquiridos dos produtos do sensor MODIS, a bordo dos satélites TERRA e AQUA, e foram submetidos a análise de SSA, permitindo a descrição das principais periodicidades da AOD 550 nm, além de constatar dois períodos dominantes, 1 e 0,5 ano, tendo pequenas variações. A Wavelet de Morlet inferiu as periodicidades estatisticamente significativas, entre as quais também foram detectadas periodicidades anual e semestral. Ambas as técnicas reproduziram as principais oscilações dos valores da AOD 550 nm, bem como a gradativa redução dos valores de AOD 550 nm a partir de 2011. A Wavelet possibilitou a interpretação e visualização das principais periodicidades ao longo do tempo, sendo possível verificar em quais instantes as periodicidades ocorreram. Abstract Variations of the optical properties of aerosols can interfere in the energy transfer processes between the atmosphere and the Earth's surface. Aerosol Optical Depth (AOD) has been most used variable to investigate such variations, which enabling the achievement of main trends and periodicities from AOD time series. This study aimed to verify the sensitivity of Singular Spectrum Analysis (SSA) and Wavelet techniques on a time series of 12 years (2003-2014) AOD at wavelengths 550 nm (AOD 550 nm) over the Brazilian Pantanal region. AOD 550 nm data set were acquired from MODIS sensor and were subjected by SSA, allowing description of the main frequencies of the AOD 550 nm and of two dominant periods of 1 and 0.5 year. From Morlet Wavelet model were inferred major statistically significant periodicity, among which were also detected an annual and a biannual frequencies. Both techniques explained the main variations of the values of AOD 550 nm on the area of study, moreover, detected a gradual reduction in AOD 550 nm values from 2011. The Wavelet analysis allowed the interpretation and visualization of the main periodicities over time, being possible to identify at what instant such periodicities series occurred.
Databáze: OpenAIRE
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