Projetos de Pesquisa
Impactos do transporte de umidade associado a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) no regime de precipitação e recursos hídricos no Estado do Espirito Santo sob cenários de aquecimento global
Wagner R. Soares; Carlos Afonso Nobre
RESUMO
Altas Subtropicais são sistemas com alta pressão localizados em torno de 25 graus de latitude nos principais oceanos da Terra. A Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) é um sistema de alta pressão atmosférica com centro localizado entre os continentes sul-americano e africano. Sua origem está associada à circulação geral da atmosfera, conforme modelos defendidos por Hadley e Ferrel. Esse sistema tem grande influência na América do Sul, pois afeta o clima do Brasil tanto no inverno como no verão. Neste estudo a proposta é avaliar os efeitos do transporte de umidade nos baixos níveis da atmosfera, associados a ASAS no regime de chuvas e recursos hídricos no Estado do Espirito Santo, além de estudos de caso de eventos extremos de precipitação, com associação ao posicionamento da ASAS. Para isso, pretende-se caracterizar e analisar a climatologia desse sistema e a sua influência regionalmente, em especial no estado do Espirito Santo, tanto no clima atual quanto em cenários futuros de mudanças climáticas por meio das projeções dos modelos do CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6).
O impacto das mudanças climáticas na evolução da ilha de calor urbana em uma região Metropolitana de clima tropical
Wesley de Souza Campos Correa
As alterações do uso e da cobertura da terra provocadas pela humanidade, influenciadas pela urbanização e industrialização, sobretudo no último século, alteraram os processos físicos que governam a distribuição de energia, momento e a troca de matéria entre a superfície terrestre e a atmosfera (OKE, 1974). As alterações provocadas na atmosférica local podem ser importantes, especialmente, considerando-se a tendência de aumento da temperatura global associado as mudanças climáticas (ARNFIELD, 2003 FREITAS; DIAS, 2005; ROTH, 2015; HU; XUE, 2016). De fato, os modelos climáticos globais (GCMs) preveem um aumento geral na temperatura do ar e, consistentemente, também um aumento no número, frequência e intensidade das ondas de calor (Lauwae et al., 2015). Dentro desse contexto as cidades, tornam vulneráveis as mudanças do clima. As áreas urbanas, geralmente, são mais quentes do que seus arredores naturais, condição que origina o fenômeno ilha de calor urbana (ICU) e consequentemente acarreta estresse térmico aos residentes urbanos. No entanto, pouca ou nenhuma informação está disponível sobre o clima urbano futuro. Em especial, faltam projeções climáticas na escala de aglomerações urbanas, o que está em parte relacionado às restrições computacionais que os modelos climáticos de escala global enfrentam (Lauwae et al., 2015). Diante o exposto, o objetivo deste estudo é acoplar o modelo Weather Research and Forecasting (WRF) (SKAMAROCK et al., 2008) com a parametrização Building Effect Parameterization (BEP) (KUSAKA et al., 2001; TEWARI et al., 2007) MARTILLI; CLAPPIER; ROTACH, 2002b), acoplado ao modelo global Coupled Model Intercomparison Project 5 (CMIP5) do IPCC e realizar simulações para o presente (1986–2020) e futuro (2030–2100), considerando o cenário de Concentração Representativa (RCP) 8.5, para avaliar a evolução do ICU em uma Região Metropolitana litorânea de clima tropical, neste caso a Região Metropolitana da Grande Vitória.
Modelagem do impacto da recomposição florestal para mitigar efeitos das mudanças climáticas sobre a disponibilidade hídrica de bacias hidrográficas
Mariza Pereira de Oliveira Roza; Roberto Avelino Cecílio; Carlos Afonso Nobre; José Eduardo Macedo Pezzopane; Sidney Sara Zanetti
RESUMO
Resumo: O presente projeto está dividido em três etapas básicas, a serem aplicadas nas bacias hidrográficas do Espírito Santo: 1) modelar a disponibilidade hídrica atual e sob diferentes cenários projetados de mudanças climáticas (MCG); 2) identificar áreas em diferentes níveis de prioridade para a recomposição florestal com vistas ao incremento da disponibilidade hídrica; 3) verificar, por meio de modelagem hidrológica, o impacto conjunto das MCG e da recomposição florestal sobre a disponibilidade hídrica. Nas etapas 1 e 3 será utilizado o modelo hidrológico SWAT. Para a etapa 1 serão considerados diferentes cenários futuros MCG, por meio dos Representative Concentration Pathways (ou dos pertinentes ao próximo relatório do IPCC) em diferentes horizontes temporais. Na etapa 2 será utilizado o método recentemente desenvolvido pelo grupo de pesquisa proponente, tema da Tese de OLIVEIRA (2018). A etapa 3 consistirá na simulação da recomposição florestal indicada na etapa 2, sob diversas ordens de prioridade, em conjunto com os dados climáticos futuros da etapa 1. A comparação estatística entre os resultados das etapas 1 e 3 demonstrará o papel da recomposição florestal indicada para mitigar os possíveis efeitos da MCG sobre a disponibilidade hídrica nas bacias hidrográficas capixabas.
Influência da mudança climática na qualidade do ar na região sudeste do Brasil
Alexsander Barros Silveira; Jane Méri Santos; Neyval Costa Reis Júnior; Carlos Afonso Nobre
RESUMO
Previsões climáticas para o Estado do Espírito Santo preveem alterações no regime de chuvas e umidade do ar, que associados a mudanças no uso do solo pelo crescimento populacional e pelas políticas de desenvolvimento do Estado, podem alterar o padrão de dispersão de poluentes da região e, consequentemente, a qualidade do ar, mesmo mantendo-se constante as emissões de poluentes atmosféricos. Assim, este projeto prevê a avaliação da influência das mudanças climáticas, a partir de cenários do IPCC – International Panel for Climate Change, na dispersão de poluentes atmosféricos (MP2,5, SO2, NOx e O3), utilizando diferentes cenários de uso da terra e emissões dos setores de transporte e industrial no Estado do Espírito Santo. A metodologia a ser aplicada consiste na utilização dos resultados do modelo climático Eta para dois cenários de emissões previstos pelo IPCC como condições iniciais e de contorno para o modelo WRF - Weather Research Forecast, que por sua vez serão utilizados como dados de entrada do modelo CMAQ - Community Multiscale Air Quality Modeling System.
Impacto das mudanças climáticas na vazão e geração de sedimentos em grandes bacias hidrográficas
Franciélli de Paula Dela Costa; Diogo Costa Buarque; Carlos Nobre
RESUMO
A mudança climática provavelmente terá impacto nas vazões e produção de sedimentos em bacias hidrográficas. Muitos dos efeitos na dinâmica de sedimentos ocorrem em bacias consideradas de grande escala (> 1.000 km²). Seus impactos na vazão e na produção de sedimentos em bacias hidrográficas brasileiras será estudado neste projeto para o período futuro de 2019 a 2100. Será aplicado o modelo hidrossedimentológico distribuído MGB-SED desenvolvido por Buarque (2015) acoplado ao modelo hidrológico MGB-IPH, implementado em diversas bacias hidrográficas, dentre elas a bacia Amazônica, do rio da Prata e do rio Níger (PAIVA et al., 2013; PONTES, 2016; FLEISCHMANN et al., 2017). Serão considerados cenários com tendências de mudanças climáticas utilizando os dados de modelos climáticos de precipitação, velocidade do vento na superfície, radiação solar, temperatura, pressão atmosférica e umidade relativa do ar. Para avaliar a tendência da produção de sedimentos na bacia, pretende-se avaliar a dinâmica da vegetação com o Modelo Integrado de Processos Superficiais (Inland). Um dos modelos climáticos regionais a ser utilizado será o modelo ETA (CHOU; BUSTAMANTE; GOMES, 2005) aninhado aos modelos climáticos globais para a simulação atmosférica.
Produção primária de uma floresta sazonalmente seca dominada por leguminosas seguindo anos secos e chuvosos
Naiara Machado Neves; Henrique Machado Dias; Ranieri Ribeiro Paula
RESUMO
Mudança no regime pluviométrico influencia no funcionamento de Florestas Tropicais Sazonalmente Secas(FTSS) alterando sua produtividade primária. A serapilheira é o principal componente da produção primária em FTSS e associado ao crescimento das árvores e biomassa da floresta podem ajudar no entendimento das respostas da vegetação (i.e tipos funcionais) com redução das chuvas.Nossa proposta é estudar essas relações em 11 parcelas permanentes distribuídas em um fragmento de 70 ha com aproximadamente 50 anos de sucessão pós-distúrbio antrópico, localizado no sul do Espírito Santo. A serapilheira aportada está sendo coletada desde setembro/2016 até agosto/2020, com separação das folhas e miscelâneas, além do acompanhamento da cobertura de copa, monitorada trimestralmente com fotografias hemisféricas.O diâmetro das árvores nas parcelas foi mensurado em 2015 e será novamente mensurado em 2019 e 2020, assim como a mortalidade e recrutamento das espécies que também serão avaliadas.Equações de biomassa serão usadas para estimar a biomassa aérea e o diâmetro das árvores jovens das 10 espécies mais importantes será monitorado em quatro ocasiões. A respiração do solo e emissões de CO2 serão monitoradas, além das avaliações isotópicas de 13C nas folhas serão utilizadas como medida de uso da água pelas espécies mais importantes do ecossistema.
