| Summary: | === This research had three objectives: firstly, to verify a possible influence of Southern Oscillation (SO) on the precipitation and streamflow patterns over the 51,000 km² upper São Francisco river basin, located in the tropical climatic zone of southeastern Brazil; secondly, to formulate long-range probabilistic forecasting models using anomalies of sea surface temperature in different regions of Pacific, Atlantic and Indic Oceans as predictors variables; and finally, to modify the input data on the Extend Streamflow Prediction method. The results indicate that the Southern Oscillation does not influence 6-month (Oct-Mar) precipitation
volumes. However, it seems that the Southern Oscillation has an effect on the time distribution of 6-month (Oct-Mar) rainfall. During the cold phase in OND period the cumulative rainfall depths are larger than those of other phases, while the opposite occurs during the warm phase. In JFM period the cumulative rainfall depths during the warm phase
are larger than those of the cold phase. These results may explain the tendency of low streamflows during the cold phase in the JFM period. The Southern Oscillation seems that influence 6-month (Apr-Sep) precipitation volumes, mainly in the AMJ period, when there is
a tendency of higher rainfall during the warm phase. The same behavior is observed in the streamflow data. In the long-range probabilistic forecasting model for 6-month (Oct-Mar) precipitation, the anomalies of sea surface temperature of Niño1+2, Niño3.4 e ZCIT regions
were used as predictors, and in the case of the trimester steamflows there was a predominance of the anomalies of the regions of Pacific and Indic Oceans, and the Southern Oscillation Index (SOI). Considering the results of Half- Brier score, the forecasts with those models presented advantages when compared to the climatology forecast. The modification of the input data on the Extend Streamflow Prediction method was the utilization of mixed distribution 6-month (Oct-Mar) precipitation volumes, that is the sum of the distributions associated with the below normal, normal and above normal rainfall, adopting the results of long-range probabilistic forecasting model for 6-month (Oct-Mar) precipitation as the weight and applying the time distribution of precipitation associated with the South Oscillation phases. Considering the results of Half- Brier score, this methodology gave goods results when compared to the climatology forecast. === A pesquisa desenvolvida nessa tese teve três enfoques: a investigação das influências da Oscilação Sul (OS) sobre as precipitações e as vazões trimestrais da bacia do Alto São Francisco; a elaboração de modelos probabilísticos para previsão consensual das precipitações
semestrais e as vazões trimestrais em categorias (Abaixo do Normal, Normal, Acima do Normal) utilizando como variáveis preditoras as anomalias de temperaturas da superfície do mar em diferentes regiões dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico e o Índice de Oscilação
Sul (SOI); e a modificação na definição dos dados de entrada do método Extended Streamflow Prediction (ESP) para previsão de vazões mensais. Os estudos indicaram que a OS não influencia os volumes precipitados de outubro a março, mas afeta a distribuição temporal das chuvas. Na fase fria (La Niña) a precipitação acumulada no início do ciclo chuvoso,
principalmente de outubro a dezembro (OND), tende a ser maior que as das outras fases. Na fase quente (El Niño) ocorre o contrário, pois os volumes acumulados são superiores no final do ciclo, de janeiro a março (JFM), e inferiores no início. Esses resultados podem explicar o
fato das vazões no trimestre de OND serem semelhantes em todas as fases da OS e apresentarem uma tendência de serem inferiores na fase fria do trimestre de JFM. A Oscilação Sul parece influenciar os volumes precipitados do semestre de abril a setembro, principalmente no trimestre de abril a junho (AMJ), quando existe uma tendência de maiores precipitações e vazões trimestrais durante a fase quente. Na previsão consensual das precipitações semestrais sobre o Alto São Francisco os preditores selecionados foram as anomalias de temperatura do mar nas regiões Niño1+2, Niño3.4 e ZCIT, e no caso das vazões trimestrais houve uma predominância das anomalias de regiões dos oceanos Pacífico e Índico, além do Índice de Oscilação Sul. Comparando os resultados das previsões, através do índice de Half-Brier, verificou-se que os modelos de previsão consensual desenvolvidos trouxeram ganhos em relação às previsões realizadas a partir da climatologia. A modificação da entrada de dados da técnica ESP consistiu na geração de trajetórias de precipitação utilizando uma
distribuição mista da precipitação semestral do Alto São Francisco, que é a soma das distribuições associadas às precipitações abaixo do normal, normal e acima do normal, adotando os resultados do modelo de previsão probabilística consensual como sendo os pesos
e empregando as distribuições temporais das chuvas associadas às fases da Oscilação Sul. A avaliação dos resultados, utilizando o índice de Half-Brier, indicou que as previsões obtidas com essa metodologia foram superiores às realizadas a partir da climatologia.
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