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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76909
Type: | Tese |
Title: | Análise da variabilidade climática, demandas hídricas e mudanças Climáticas: o hidrossistema Jaguaribe-Metropolitano, Ceará, Brasil |
Title in English: | Analysis of climate variability, water demands and changes Climate: the Jaguaribe-Metropolitano hydrosystem, Ceará, Brazil |
Authors: | Silva, Greicy Kelly da |
Advisor: | Silveira, Cleiton da Silva |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Recursos hidricos;Jaguaribe-Metropolitano;Mudanças climaticas |
Keywords in English : | water resources.;Jaguaribe-Metropolitano; climate change; |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | SILVA, G.K. da. Análise da variabilidade climática, demandas hídricas e mudanças climáticas: o Hidrossistema Jaguaribe-Metropolitano, Ceará, Brasil. 2024. 225f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A agua e essencial para a vida na Terra, mas o aumento da demanda devido ao crescimento populacional e desenvolvimento econ6mico tern pressionado cada vez mais o setor dos recursos hidricos. Mudan9as climaticas e econ6micas influenciam a disponibilidade e demanda de agua, gerando incertezas para o futuro. No Estado do Ceara, a variabilidade das chuvas, rios intermitentes e altas taxas de evapora9ao aumentam as incertezas e complexidade da gestao hidrica. Dito isso, o objetivo deste estudo foi avaliar os impactos dos fen6menos climaticos e de a95es antropogenicas, juntamente com as emissoes de gases de efeito estufa no Sistema Jaguaribe-Metropolitano (SJM). Dentre as principais metodologias empregadas neste estudo cita-se: a analise das estatisticas descritivas, das variabilidades sazonal, interanual e decadal e dos Indicadores de Precipita9ao e de Escoamento Padronizado para series de precipita9ao e vazao; a avalia9ao do comportamento futuro da demanda hidrica em cenarios de crescimento populacional, industrial e da irriga9ao utilizando um modelo de crescimento exponencial; a avalia9ao dos padroes de varia9ao da precipita9ao, vazao e temperatura a partir de dados dos modelos do Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) em rela9ao a dados observados - provenientes do Global Precipitation Climatology Centre e Climatic Research Unit, bem como as analises das proje95es e seus possiveis impactos associados com as mudan9as climaticas considerando os cenarios SSP2-4.5 e SSP5-8.5; a avalia9ao do impacto das mudan9as climaticas na disponibilidade de agua no SJM em um Sistema de Informa9ao para Gerenciamento da Aloca9ao de Agua (SIGA) a partir de dados dos modelos CMIP6, considerando periodos presente e futuro para os cenarios supracitados. Nas analises supramencionadas, constatou-se que eventos extremos de secas e chuvas ja sao uma realidade e que podem se tornar cada vez mais frequentes nas pr6ximas decadas. Adicionalmente, ao analisar o comportamento das fases das oscila95es climaticas do Oceano Pacifico e do Atlantico, foi observada a influencia <lesses eventos e da temperatura da superficie do mar na varia9ao dos padroes de precipita9ao no estado do Ceara. Ao examinar as proje95es do modelo ETS para a demanda hidrica em diferentes cenarios, foi constatada uma semelhan9a significativa nos resultados em alguns setores e bacias. As proje95es apontaram ainda um aumento continua da demanda consuntiva ao longo do tempo para algumas delas. As mudan9as climaticas, por sua vez, terao implica95es significativas nas ultimas tres decadas do seculo XXI, especialmente em um cenario de altas emissoes de gases de efeito estufa, exigindo esfor9os de mitiga9ao. 0 modelo SIGA destacou-se com s6lido desempenho na simula9ao dos volumes mensais do sistema hidrico. Varia95es nos niveis dos reservat6rios ao longo das decadas foram observadas, com momentos de escassez intercalados por periodos de disponibilidade, levantando preocupa95es sobre o abastecimento de agua. Os modelos do CMIP6 revelaram varia95es significativas no volume util dos reservat6rios, destacando a sensibilidade de alguns modelos a diferentes cenarios. Simula95es sob cenarios futuros SSP2-4.5 e SSP5-8.5 indicaram varia95es significativas nos volumes uteis e atendimento de demandas, destacando a importancia de considerar multiplos fatores na gestao dos recursos hidricos. |
Abstract: | Water is essential for life on Earth, but increasing demand due to population growth and economic development has increasingly pressured the water resources sector. Climate and economic changes influence water availability and demand, creating uncertainties for the future. In the State of Ceara, rainfall variability, intermittent rivers, and high evaporation rates increase uncertainties and complexity in water management. That said, the objective of this study was to assess the impacts of climatic phenomena and anthropogenic actions, along with greenhouse gas emissions, on the Jaguaribe-Metropolitano System (JMS). Among the main methodologies employed in this study are descriptive statistics analysis, seasonal, interannual, and decadal variabilities, Standardized Precipitation and Runoff Indices for precipitation and flow series; the evaluation of future water demand behavior in scenarios of population, industrial, and irrigation growth using an exponential growth model; the assessment of precipitation, flow, and temperature variation patterns using data from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) models compared to observed data from the Global Precipitation Climatology Centre and Climatic Research Unit. Additionally, analyses of projections and their possible impacts associated with climate change were considered, considering scenarios SSP2-4.5 and SSP5-8.5; the evaluation of the impact of climate change on water availability in the JMS using a Water Allocation Management Information System (SIGA) based on CMIP6 model data, considering present and future periods for the aforementioned scenarios. In the analyses mentioned above, it was found that extreme drought and rainfall events are already a reality and may become more frequent in the coming decades. Additionally, analyzing the phases of Pacific and Atlantic Ocean climate oscillations revealed their influence, along with sea surface temperature, on precipitation patterns in the state of Ceara. Examining ETS model projections for water demand in different scenarios revealed significant similarities in results in some sectors and basins. Projections also indicated a continuous increase in consumptive demand over time for some areas. Climate change will have significant implications in the last three decades of the 21st century, especially under high greenhouse gas emission scenarios, necessitating mitigation efforts. The SIGA model stood out with a solid performance in simulating monthly volumes of the water system. Variations in reservoir levels over decades were observed, with periods of scarcity interspersed with availability, raising concerns about water supply. CMIP6 models revealed significant variations in reservoir storage, highlighting the sensitivity of some models to different scenarios. Simulations under future scenarios SSP2-4.5 and SSP5-8.5 indicated significant variations in storage volumes and demand fulfillment, emphasizing the importance of considering multiple factors in water resources management. |
Description in Brazilian Portuguese: | Silva, Greice Kelly da. Análise da variabilidade climática, demandas hídricas e mudanças climáticas: o Hidrossistema Jaguaribe-Metropolitano, Ceará, Brasil. 2024. 225f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76909 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2104545405731672 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/0186446294097309 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | DEHA - Teses defendidas na UFC |
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