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Palestrante: Prof. Dr. Francisco Eliseu Aquino
Departamento de Geografia
Instituto de Geociências - UFRGS
Porto Alegre, 16 de junho de 2016.
Mudanças Climáticas e seus Impactos na Agricultura
Painel 2 - INOVAÇÃO E SUSTENTABILIDADE
Convergências e antagonismos - Que futuro é possível?
Prof. Dr. Francisco Eliseu Aquino
Departamento de Geografia
Centro Polar e Climático – CPC
Instituto de Geociências - UFRGS POSGEA
Mudanças Climáticas e seus Impactos na Agricultura
Porto Alegre, 16 de junho de 2016.
CLIMA TEMPO
tempo cronológico
(série de 30 anos - OMM)
tempo meteorológico
ou atmosférico
O clima pode ser definido como uma síntese do tempo meteorológico em
um intervalo de tempo, que possibilite a sua descrição estatística de
médio e longo prazo. Variações climáticas são também o resultado de
interações não lineares muito complexas que ocorrem em diversos
modos e escalas, fazendo com que o clima seja caracterizado por uma
alta dimensionalidade (Barry e Carleton, 2001).
Introdução
Eventos extremos:
“Em termos meteorológicos ou climatológicos, grandes
desvios de um estado climático moderado (referidos
daqui em diante como “eventos extremos”) ocorrem em
escalas que podem variar desde dias até milênios. Mais
importantes para as atividades humanas, entretanto, talvez
sejam os eventos extremos a curto prazo (relacionados à
meteorologia) e a médio prazo (relacionados ao clima),
devido a seu potencial de impactos significativos”
(FBDS, 2009).
Desastres em escala mundial (1994-2003)
Fonte: INPE, 2006
Desastres Naturais no Mundo – 1980-2012
Fonte: WMO, 2013
História do Clima é preservada nos
mantos de gelo (ice caps)
Fonte: Valérie Masson-Delmotte
XXIX ATCM, Edinburgh, June/2006 - SCAR
Brasil no Interior do continente!
O Brasil na Antártica
Fonte: Francisco Aquino
CPC/UFRGS
Patriot Hills:
2004/05
2008/09
. Polo Sul
Union Glacier:
2011/12
Módulo CRIOSFERA 1
84°S (2011/12 – 2015/16)
EACF
Mar de Weddell
Mar de
Bellingshausen
Mar de Ross
Monte Johns (2000 m alt.)
Módulo CRIOSFERA 2
80°S, 90°W (2015/16)
Mar de
Amundsen
Monte Johns
Estratigrafia e química da neve e do gelo
Amostragem
superficial
PerfuraçãoTestemunho
Fonte: NUPAC/UFRGS
Sondagem: obtenção dos testemunhos de gelo....
História dos ciclos
Glaciais-interglaciais
Gases (traço) do efeito estufa:
Concentração do CO2 e do CH4
Dióxido de Carbono aumentou 36%
Metano aumentou 130%
Paleoclimatologia Global:
Fonte: Zachjos, J. et al.
Science Vol 292, p 686-693 – 27 abril de 2001 – www.sciencemag.org
Antártica
Groenlândia
Fonte: J. Hansen, R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo. Goddard Institute for Space Studies (GISS/NASA),em http://data.giss.nasa.gov/gistemp
Fonte:
J. Hansen, R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo.
Goddard Institute for Space Studies
(GISS/NASA),em
http://data.giss.nasa.gov/gistemp
Estrutura Vertical da Atmosfera
30˚ 60˚Eq Polo
topo datroposfera +P
-P
FP
SAM
América do Sul
Nova Zelândia Antártica
Austrália
Definido como a
diferença da pressão
mensal zonal entre
40º S e 70º
(Nan and Li, 2003).
Julho/2000
(ECMWF – ERA 40)
Anomalia mensal do vetor vento e da temperatura do ar em 925 hPa (m/s)
(observar as baixas temperaturas no RS e anomalia do vento sul)
Série temporal da anomalia de temperatura média anual do
sul do Brasil entre 1961 e 2009.
CONEXÃO CLIMÁTICA ENTRE O MODO ANULAR
DO HEMISFÉRIO SUL COM A PENÍNSULA
ANTÁRTICA E O SUL DO BRASIL
Séries sazonais das anomalias de temperatura média (1961 – 2009)
Índice mensal do SAM (1979 – 2009).
Climatologia e variabilidade do SAM
Índice sazonal do SAM (1979 – 2009)
EOF 1 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m
(10.9% variância explicada)
(ECMWF/ERA–Interim, 1979-2010)
EOF 2 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m
(7.5% variância explicada)
EOF 3 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m
(7.1% variância explicada)
Análises de Correlação
Variabilidade do índice SAM e da anomalia de temperatura média mensal no
outono no sul do Brasil (1979 – 2009).
Padrões projetados na mudança da precipitação
Global
Aumento de 8%
na precipitação no RS
IPCC 2007
Viana, D.R, Aquino, F.E. e Matzenauer, R. 2006 (CBMET, Florianópolis).
Estação Desvio
(%)
Primavera 9
Verão 7
Outono 17
Inverno 2
Climatologia e desvios
Alteração RS: out e inv. (Nimer, 1979); ASO (Grimm et al., 1998).
Denilson Ribeiro Viana, 2009.
Dissertação de Mestrado – INPE.
Regiões Homogêneas de Anomalias
Precipitação Temperatura
Precipitação Temperatura
periodo DJF MAM JJA SON
1951-1980 437.0 356.9 341.0 421.8
1981-2010 490.3 419.2 354.9 472.7
1951-2010 464.1 388.1 347.9 447.2
1981-2010 12% 17% 4% 12%
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
DJF MAM JJA SON
1951-1980 1981-2010 1951-2010RH1
periodo DJF MAM JJA SON
1951-1980 24.1 21.1 17.5 21.4
1981-2009 24.6 21.9 17.9 21.9
1951-2009 24.4 21.5 17.7 21.7
1981-2010 2% 4% 3% 3%
15
17
19
21
23
25
27
29
DJF MAM JJA SON
1951-1980 1981-2009 1951-2009RH1
Regiões Homogêneas de Anomalias
Avaliação da Precipitação e Desastres Naturais Associados a Complexos Convectivos de
Mesoescala no Rio Grande do Sul entre Outubro e Dezembro de 2003
COMPLEXOS CONVECTIVOS DE MESOESCALA
Caracterizam-se como uma junção de
nuvens Cb, com formato quase
circular e rápido crescimento entre
seis e doze horas.
Na América do Sul, se desenvolvem
entre as latitudes de 20° e 40°S, nas
regiões norte da Argentina, sul do
Paraguai e Bolívia, e atingem com
freqüência o sul e sudeste do Brasil.
Ocorrem na metade quente do ano e
produzem grande número de
desastres como granizo, vendavais,
enchentes, inundações, tempestades
elétricas e tornados.
Denilson Ribeiro Viana, 2006
Avaliação da Precipitação e Desastres Naturais Associados a Complexos Convectivos de Mesoescala no
Rio Grande do Sul entre Outubro e Dezembro de 2003
Desastres Naturais associados aos eventos de CCM
Tamanhos A e B no instante de máxima extensão doCCM observado sobre o RS em 26/10/2003 01:15 UTC
Fenômeno N° Municípios
Enchente 1
Enxurrada 2
Granizo 4
Inundação 1
Vendaval 26
Municípios Atingidos 34
CCM observado sobre o RS em 26/10/2003 01:15 UTC
(Imagem do Satélite GOES-12 realçada)
Denilson Ribeiro Viana, 2006
This photograph, acquired in February 1984 by an astronaut aboard the space shuttle,shows a series of mature thunderstorms located near the Parana River in southern Brazil.With abundant warm temperatures and moisture-laden air in this part of Brazil, largethunderstorms are commonplace. A number of overshooting tops and anvil clouds arevisible at the tops of the clouds. Storms of this magnitude can drop large amounts ofrainfall in a short period of time, causing flash floods.
http://earthobservatory.nasa.gov
Formação de CCM na AS
Climatologia dos CCM
330 CCM observados durante o período de Out–Mai (1998–2007) = média de 37/ano
Fonte: Durkee e Mote (2009).
Ambiente atmosférico favorável
ao desenvolvimento de
Complexos Convectivos de Mesoescala
no Sul do Brasil
Mestra: Flávia Dias de Souza Moraes
Universidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Geociências
Programa de Pós-Graduação em Geografia
POSGEA
Durkee et al. (2009).
Os CCM da AS, comparados aos dos EUA
Maior CCM dos 96 com +/- 800.000 km2
Características dos CCM
Localização
EUA* AS** Sul do BROceânicos (Atlântico
Sudoeste)
Quantidade média por
estação quente35 18,7 10,7 4,3
Duração média (h) 10 12 15,78 15,13
Média da extensão máxima
(km²)164.600 222.440 276.070 397.798
Climatologia de CCM para os EUA, AS, Sul do Brasil e Atlântico Sudoeste.
POSGEA
Ocorrência mensal de CCM no Sul do Brasil (1998 – 2007).
17
10 10
87
11 11
22
janeiro fevereiro março abril maio outubro novembro dezembro
Quan
tid
ade
de
CC
M
Meses
Tornado nas Missões – 24/04/2016
Infra Vapor Realçada
Tornado nas Missões – 24/04/2016
Tornado nas MissõesInfra Vapor Realçada
Já como CCM!
Tornado nas Missões
Precipitação média anual global
OBRIGADO !
POSGEA
Agradecimentos:
• Nanci Begnini Giugno
• Simone Basso
• SENGE-RS
Porto Alegre, 16 de junho de 2016.