Carbon monoxide trend in the city of Rio de Janeiro via mann-kendall and cusum tests / Tendências de monóxido de carbono na cidade do Rio de Janeiro via testes de mann-kendall e socom

Hourly mean concentrations of carbon monoxide trend (CO) in the city of Rio de Janeiro (CRJ) was evaluated based on statistical tests. Air quality stations used were: Central, Copacabana, São Cristóvão and Tijuca from 2010 to 2014. The results of the CO trend based on the Mann-Kendall (MK) test showed an inverse correlation with time, with significant decrease in all seasons. Significant increase trend (Z > 0) and p-value < 0.05 were recorded in Centro and Tijuca in 2010 and 2012 with magnitude between 0.0224 and 0.0067 ppm/year. Insignificant increase occurred only in São Cristóvão (2011) for positive values (Z > 0) and p-value > 0.05. CUSUM test showed that Q magnitude did not exceed the critical value at 1% and 5% probability levels. Cumulative Sum Test (CUSUM) showed homogeneous and significant CO concentrations. Significant abrupt changes occurred in the months of May, June, July, August and September and insignificant in January, February, June, August and November at 1% and 5% probability. CO concentrations occurred in the predominant directions North-Northwest (NNW), South-Southwest (SSW) and South-west (SW). Both sectors are influenced by the main synoptic systems (Frontal System and South Atlantic Subtropical High) that act on CRJ. MK and CUSUM tests proved to be efficient in evaluating trends and abrupt changes in CO concentrations and air quality stations in the CRJ.

Foi avaliada a tendência das concentrações médias horárias de monóxido de carbono (CO), com base em testes estatísticos na cidade do Rio de Janeiro (CRJ). As estações de qualidade do ar utilizadas foram: Centro, Copacabana, São Cristóvão e Tijuca entre os anos de 2010 a 2014. Os resultados da tendência de CO com base no teste de Mann-Kendall (MK) mostrou uma correlação inversa com o tempo, com diminuição significativa em todas as estações. Tendência de aumento significativo (Z > 0) e p-valor < 0,05 foram registradas no Centro e Tijuca nos anos de 2010 e 2012 com magnitude entre 0,0224 a 0,0067 ppm/ano. Aumento insignificante ocorreu apenas em São Cristóvão (2011) para valores positivos (Z > 0) e p-valor > 0,05. O teste de SOCUM mostrou que a magnitude de Q não excedeu o valor crítico aos níveis de 1% e 5% de probabilidade. O teste das Somas Cumulativas (SOCUM) mostrou que as concentrações de CO foram homogêneas e significativas. Mudanças bruscas significativas ocorreram nos meses de maio, junho, julho, agosto e setembro e insignificante em janeiro, fevereiro, junho, agosto e novembro a 1% e 5% de probabilidade. As concentrações de CO ocorreram nas direções predominantes Norte-Noroeste (NNW), Sul-Sudoeste (SSW) e Sudoeste (SW). Ambos os setores são influenciados pelos principais sistemas sinóticos (Sistema Frontal e Alta Subtropical do Atlântico Sul) que atuam na CRJ. Os testes MK e SOCUM se mostraram eficientes na avaliação das tendências e mudanças bruscas nas concentrações de CO e nas estações de qualidade do ar existentes na CRJ.

EVI2 index trend applied to the vegetation of the state of Rio de Janeiro based on non-parametric tests and Markov chain / Tendência do EVI2 aplicado na vegetação do estado do Rio de Janeiro Baseado em testes não-paramétricos e cadeia de Markov

The study aimed to assess the growth and decrease in vegetation trend by Enhanced Vegetation Index (EVI2) through the application of statistical tests and Markov's chain in the state of Rio de Janeiro (SRJ). Monthly data from EVI2 were calculated for the vegetations of the State of Rio de Janeiro (SRJ) from 2001 to 2012. Mann-Kendall (MK), Pettitt (P) and Estimator of Curvature Slope Sen (Se) tests assessed EVI2 trend, while the future scenarios were evaluated by Markov chain. Overall, there is an insignificant trend in vegetation growth in 75%, followed by a significant trend of decreasing in 25% of the regions. Pettitt's test showed that there is not significant (NS) abrupt changes, both growth and decreasing vegetation, and significant (S) abrupt changes of decreasing vegetation in the others Government regions. Spatial analysis from EVI2 in the regions Médio Paraíba amd Serrana showed the occurrence of NS abrupt change in the vegetation in November 2007 and 2003. Norte Fluminense and Metropolitana showed a NS vegetation increase in October 2003 and 2005. Noroeste Fluminense and Centro Sul Fluminense revealed an NS and S abrupt change of decreasing vegetation in April 2006. In Costa Verde and Baixadas Litorâneas NS and S abrupt changes in decreasing vegetation were observed in May 2004. Future scenarios showed changes in vegetation trend in SRJ with indication of decreasing. Predictions of changes in future scenarios ranging from 1 to 2 years in constant intervals (3 to 10 years) were observed in all future scenarios analyzed in the SRJ.

O estudo teve como objetivo avaliar o crescimento e a diminuição da tendência de vegetação por Indice de Vegetação Aprimorado 2 (EVI 2) e com a aplicação de testes estatísticos e cadeia de Markov no estado do Rio de Janeiro (ERJ). Dados mensais do índice Enhanced Vegetation Index (EVI2) foram calculados para vegetação do Estado do Rio de Janeiro (ERJ) entre 2001 a 2012. A tendência do EVI2 foi avaliada pelos testes Mann-Kendall (MK), Pettitt (P) e Estimador da Inclinação da Curvatura Sen (Se), enquanto os cenários futuros pela Cadeia de Markov. De um modo geral, há uma tendência insignificante de crescimento da vegetação em 75%, seguido de uma tendência significativa de diminuição em 25% das regiões de Governo. O teste de Pettitt mostrou a existência de mudanças bruscas não significativas (NS), ambos de crescimento e diminuição da vegetação em seis regiões de Governo e significativas (S) de diminuição da vegetação nas demais. Análise espacial do EVI2 nas regiões do Médio Paraíba e Serrana mostrou a ocorrência NS de mudança brusca da vegetação em novembro de 2007 e 2003. As regiões Norte Fluminense e Metropolitana mostraram um crescimento NS na vegetação em outubro de 2003 e 2005. As regiões Noroeste Fluminense e Centro Sul Fluminense revelaram uma mudança brusca de diminuição da vegetação NS e S em de abril de 2006. As regiões Costa Verde e das Baixadas Litorâneas observaram-se mudanças bruscas S e NS de diminuição da vegetação em maio de 2004. Os cenários futuros constataram mudanças na tendência da vegetação no ERJ com indicação de diminuição. Os prognósticos de mudanças dos cenários futuros com variação de 1 a 2 anos em intervalos constante (3 a 10 anos) foram observados, em todos os cenários futuros analisados no ERJ.