dissertação
Projeções de mudanças na disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica do Rio Grande, sudeste do Brasil, sob cenários de mudanças climáticas
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Engenharia
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Agência de fomento
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O crescente debate sobre os impactos de mudanças climáticas na disponibilidade hídrica tem
despertado intensa preocupação, especialmente na geração de energia hidrelétrica. Estudos de
projeções futuras para a disponibilidade e segurança hídrica sob condições de mudanças
climáticas têm sido desenvolvidos a partir de Modelos de Circulação Global da Atmosfera
(GCM). Estes são ferramentas que auxiliam na simulação e no posterior entendimento de
eventos climáticos futuros, sendo de suma importância no contexto da gestão dos recursos
hídricos. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar o comportamento da disponibilidade
hídrica para a bacia hidrográfica do Rio Grande, Sudeste do Brasil, no período de 1961 a 2099,
simulada através de dois GCMs dinamicamente regionalizados, Eta-HadGEM2-ES e EtaMIROC5, e dois cenários para projeção, RCP4.5 e RCP8.5, com resolução de 20 Km,
agrupados e separados em 4 períodos distintos: 1961-2005, 2007-2040, 2041-2070 e 2071-2099. Levando-se em consideração o regime pluvial caraterístico da bacia hidrográfica do Rio
Grande, os dados foram estudados de forma sazonal, agrupando em períodos úmido (outubro a
março) e seco (abril a setembro). Para os períodos analisados, calculou-se a diferença entre as
médias diárias de precipitação e evapotranspiração, e realizou-se o mapeamento deste balanço
hídrico por krigagem ordinária. A avaliação da precisão dos modelos climáticos EtaHadGEM2-ES e Eta-MIROC5 foi feita com base em análise de correlação linear entre os mapas
gerados a partir de dados observados das estações meteorológicas do Instituto Nacional de
Meteorologia (INMET) e os simulados para o período histórico. As maiores correlações foram
obtidas para o período seco, sendo o modelo Eta- MIROC5, o que apresentou o melhor
resultado (0,83). Contudo, para o período chuvoso, os valores apresentaram-se próximos, sendo
0,55 e 0,60 para os modelos Eta- HadGEM2-ES e Eta- MIROC5, respectivamente. Tomandose como referência o período histórico, nota-se que a região Noroeste da bacia do rio Grande
possui maior tendência em apresentar excedente hídrico, enquanto o maior déficitconcentra-se
na região Sul-Sudeste da bacia. Esta mesma tendência foi observada por ambos os modelos,
tanto no período úmido (outubro a março) como no seco (abril a setembro). O modelo EtaHadGEM2-ES apresentou maior variabilidade do saldo do balanço hídrico, com uma maior
amplitude e distribuição espacial dos valores, além de apresentar tendências mais severas de
diminuição da disponibilidade hídrica em ambos os cenários, quando comparado ao modelo
Eta-MIROC5.
Abstract
The crescent debate regarding the climate change impacts on water availability has raised
growing concerning, mainly related to the hydroelectricity generation. Future climate
projections studies for water availability and hydric safety have been developed using the
Global Circulation Models (GCMs). Such models are tools that simulate and help with the
understanding of the climatic patterns throughout the time. Thus, they have great importance in
the context of water resources management. The objective of this study was to evaluate the
water availability in the Grande river basin, Southeastern Brazil, from 1961 to 2099. For that,
two GCMs, dynamically regionalized by the Eta model (HadGEM2-ES and Eta- MIROC5),
were used considering two scenarios of the climate projections, RCP4.5 and RCP8.5. These
predictions were generated in a resolution of 20 km, sliced in four different periods: 1961-2005,
2007-2040, 2041-2070, and 2071-2099. The study was carried out considering the weather
seasonality of the region, grouping in the wet (October to March) and the dry (April to
September) periods. For the analyzed periods, water balance was calculated by the difference
between the daily averages of precipitation and evapotranspiration. Also, the water balance was
mapped employing ordinary kriging. The performance of the Eta-HadGEM2-ES and EtaMIROC5 models was evaluated based on the linear correlation between the maps generated
using data from meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET) and
the simulated data for the present (1961-2005). The highest correlations were obtained for the
dry season, with the Eta-MIROC5 model presenting the best result (0.83). However, for the
rainy season, the values were similar, being 0.55 and 0.60 for, respectively, Eta- HadGEM2-ES
and Eta-MIROC5. Taking the historical period as a reference, one can note that the northwest
region of the Grande river basin has a greater tendency to water surplus. However, the most
significant deficits are in the South-Southeast areas of the watershed. Both models also
observed the same trend in wet (October to March) and dry (April to September) periods. EtaHadGEM2-ES model showed greater variability of water balance, with greater amplitude and
spatial distribution of values. Besides, it presented trends to water availability decrease in both
scenarios when compared to the Eta-MIROC5 model.
Descrição
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Impacto da pesquisa
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Citação
PAULA, S. L. de. Projeções de mudanças na disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica do Rio Grande, sudeste do Brasil, sob cenários de mudanças climáticas. 2019. 66 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.