Análise do impacto das mudanças climáticas em índices climáticos associados com a variabilidade dos regimes de chuva e vazão na bacia do rio São Francisco

• Main Author: Londoño Arteaga, Yuly Vanesa
• Other Authors: Lima, Carlos Henrique Ribeiro, [e-mail]
• Format: Thesis
• Language: Portuguese
• Published: 2020
• Subjects: Mudanças climáticas; Precipitação (Meteorologia) - variabilidade; Rio São Francisco; Monção da América do Sul; Índices climáticos; Alta; North Atlantic
• Online Access: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37905

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019. Buscou-se neste trabalho avaliar o impacto das mudanças climáticas em índices climáticos associados à variabilidade da precipitação na bacia do rio São Francisco. Em particular, analisou-se índices climáticos representativos da dinâmica do Sistema de Monção na América do Sul (SAMS). Para isto, foram criados diferentes índices a partir de dados de velocidade do vento em altos e baixos níveis atmosféricos, temperatura superficial no mar e no continente, e pressão ao nível do mar no período histórico (1980-2005), obtidos do reanálise Era-Interim; e no período futuro (2006-2099), obtidos de 14 modelos do Coupled Model Intercomparison Project - Phase 5 (CMIP5) para os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5. Os resultados obtidos mostraram que os modelos representam adequadamente o comportamento sazonal dos dados observados, no entanto, a variabilidade da magnitude é significativamente alta. No período histórico, a correção do viés dos índices simulados permitiu reduzir o erro relativo da magnitude em relação aos dados observados. Para o período futuro, os modelos mostram uma intensificação positiva do índice do Dipolo nos meses de setembro a fevereiro, indicando valores mais elevados de TSM na região do Atlântico Tropical Norte (ATN). Já para o índice do Contraste, definido como a diferença da temperatura superficial do continente e do oceano, os modelos indicam um aumento positivo nos valores da sazonalidade durante quase todo o ano, sugerindo menor diferença entre as temperaturas continentais e oceânicas. No caso dos índices que caracterizam o Sistema da Alta Subtropical do Atlântico Sul (SAS), os modelos concordam em um aumento da intensidade do centro do SAS e um deslocamento para o sul durante todo o ano, especialmente nos meses de fevereiro a abril. Para os índices que caracterizam o SAMS, os modelos não indicam mudanças significativas no comportamento sazonal dos índices. Entretanto, os resultados mostraram um aumento nas magnitudes máximas e mínimas dos índices, especialmente nos meses do verão, indicando uma intensificação do vento em suas componentes zonal e meridional. Nesse sentido, como consequência do aumento nos fluxos de baixo nível, o regime de vazão da bacia mostra uma relação positiva e diretamente proporcional com os índices de monção, o que indica que no clima futuro, a vazão na bacia poderia experimentar um aumento durante os meses de verão, como resposta de um maior transporte de umidade da bacia amazônica e do oceano Atlântico. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). The aim of this work was to analyze de impact of climate change on climate indices associated with rainfall variability in the São Francisco river basin. In particular, climate indices representative of the dynamics of the South American Monsoon System (SAMS) were analyzed. For this, different climatic indices were created with wind speed data, sea surface temperature data, continental temperature data and sea pressure level data, obtained from the Era-Interim reanalysis in the historical period (1980-2005), and from 14 models of the Coupled Model Intercomparison ProjectPhase 5 (CMIP5) in the future period (2006-2099) for the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. The results obtained showed that the models adequately represent the seasonal behavior of the observed data, however, the magnitude variability is significantly high. In historical period, the bias correction of the simulated indices allowed to reduce the relative error of magnitude in relation to the observed data. For the future period, the models show a positive intensification of the Dipole index from September to February, indicating higher SST values in the Tropical North Atlantic (TNA) region. For the Contrast index, defined as the difference in surface temperature of the continent and the ocean, the models indicate a positive increase in seasonality values throughout most of the year, suggesting a smaller difference between continental and oceanic temperatures. In the case of the indices that characterize the South Atlantic High System (SAS), the models agree on an increase in SAS center intensity and a southward shift throughout the year, especially from February to April. For the indices that characterize the SAMS, the models do not indicate significant changes in the seasonal behavior of the indices. However, the results show an increase of maximum and minimum index magnitudes, especially in summer months, indicating an intensification of the wind velocity in its zonal and meridional components. In that context, as a consequence of the increase in low level flows, the basin flow regimeshows a positive and directly proportional relationship with the monsoon indices, which indicates that in future climate, the basin flow could experience an increase during summer months, as a response to the increased moisture transport from the Amazon basin and the Atlantic Ocean.