CLIMA José Delgado Domingos Instituto Superior Técnico e IN+

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1 Conferência Internacional ESTRUTURA ECOLÓGICA NACIONAL CONCEITOS E DELIMITAÇÃO Auditório da Torre do Tombo, 22 de Novembro de 2013 CLIMA José Delgado Domingos Instituto Superior Técnico e IN+ Instituição Proponente Instituições Parceiras Câmaras Municipais Parceiras Financiamento Centro de Estudos de Arquitectura Paisagista Professor Caldeira Cabral

2 Normal climatológica tradicional 30 anos de observações de superfície Interpolação entre observações irregularmente distribuídas pelo território Variabilidade climática e alteração climática

3 Inovação metodológica: antecedentes Previsão numérica do tempo: Baseada na integração numérica das equações fundamentais da Física que regem o sistema climático Exige o conhecimento pormenorizado das variáveis meteorológicas fundamentais (pressão, temperatura, humidade, velocidade e direcção do vento em superfície e altitude) na situação inicial de referência que se designam por condições iniciais Exige o conhecimento do solo, sua ocupação e humidade bem como da radiação solar incidente no topo da atmosfera: condições fronteira

4 Modelos Matemáticos: limitações Os modelos climáticos utilizados na previsão do tempo e nas projecções climáticas têm limitações intrínsecas devido à sua não linearidade e às simplificações introduzidas para serem utilizáveis. A não linearidade origina o caos determinístico ( efeito borboleta!) e o limite temporal da previsibilidade determinística a 1~2 semanas. Devido ao horizonte temporal de previsibilidade e aos erros nas observações iniciais, a previsão meteorológica é refeita 2 a 4 vezes por dia com valores actualizados. Devido à limitação da capacidade dos computadores existentes a resolução espacial nos modelos globais de previsão é actualmente da ordem de 20~50 km num paralelepípedo com km de altura. Os modelos climáticos introduzem simplificações adicionais para serem viáveis e a sua resolução espacial é tipicamente da ordem de 100x100 km.

5 Modelos Regionais ou de Mesoescala Devido às limitações na resolução espacial dos modelos globais, foram introduzidos modelos de mesoescala, ou regionais, utilizando basicamente as mesmas equações dos modelos globais mas com muito maior resolução espacial e menos simplificações de natureza física. Para isso têm de utilizar os resultados de um modelo global para obter as condições iniciais e nas fronteiras do domínio regional sobre o qual incide a sua previsão, eventualmente complementada por observações de natureza local. Pela sua própria natureza, o rigor e fiabilidade dos modelos regionais está intrinsecamente ligada ao rigor e fiabilidade dos modelos globais quanto aos factores de grande escala que determinam o tempo e o clima. A experiência actual, corroborada desde 2000 pelo GPNT do IST no que se refere a Portugal Continental ( é serem fiáveis e rigorosas as previsões feitas até ao horizonte de 7 dias. É com base nelas que a REN (Redes Energéticas Nacionais) faz a previsão da energia eólica que lhe permite a galardoada experiência de gestão da rede eléctrica nacional e a Câmara Municipal de Lisboa, entre outros, se prepara para os potenciais acidentes meteorológicos ligados à chuva, ao vento e às marés.

6 REANÁLISE Constatada a fiabilidade e rigor do modelo de mesoescala, o passo seguinte é utilizá-lo para fazer a reconstituição de situações passadas e tirar partido de todas as observações suplementares que foram entretanto obtidas. Utilizando os dados da reanálise, a enorme vantagem na reconstituição de situações passadas relativamente à previsão meteorológica diária, decorre do facto de se utilizarem apenas observações passadas incluindo agora as que não eram conhecidas quando a previsão inicial foi feita. Em termos de planeamento, a reconstrução climática permite obter não só séries climatológicas com uma resolução espacial uniforme e muito mais elevada, como ainda ter conhecimento do que se passou em altitude até cerca de 20km, conhecimento muito importante para inúmeras aplicações (energia eólica p.ex). A reanálise constitui actualmente a referência básica fundamental para testar os modelos em que se baseiam estudos climáticos, nomeadamente as projecções climáticas utilizadas pelo IPCC.

7 REANÁLISE UTILIZADA De entre as várias reanálises publicamente disponíveis foi utilizada a que tem maior resolução espacial (0.5º) e subjacente um modelo de previsão global idêntico ao utilizado no IST há mais de 13 anos (GFS)

8 Modelos Os modelos regionais utilizados (MM5 e AWRF) utilizam para dados iniciais os da reanálise, um domínio aninhado inicial com resolução de 27X27km e neste, um outro com resolução de 9X9km ambos com 35 níveis na vertical até cerca de 20km

9 Condicionantes e limitações-1 No âmbito deste projecto da FCT apenas foi contemplada a reconstrução climática da década e a demonstração da viabilidade prática da nova metodologia. Por este facto, a informação quanto a altimetria, utilização do solo e suas características, bem como as referentes à sua ocupação, nomeadamente quanto ao espaço construído e vegetação, não corresponde à que foi actualizada e pormenorizada nos outros subsistemas deste projecto. Os valores utilizados são idênticos aos que utiliza a previsão meteorológica diariamente disponibilizada pelo IST (v. e referências aí indicadas)

10 Condicionantes e limitações-2 O Instituto de Meteorologia, agora IPMA, não disponibilizou as séries históricas em que baseia as séries climatológicas que divulga tal como não dá acesso aos dados em que fundamenta as suas afirmações quanto ao aquecimento global em Portugal. Quando solicitado a fazê-lo, ou não responde ou propõe a sua venda por um preço completamente inaceitável. Testes indirectos através de valores facultados por outras entidades levantam fundadas dúvidas sobre a qualidade daqueles dados. O INAG, agora integrado na APA, sempre adoptou um louvável politica de acessibilidade pública aos dados obtidos por financiamentos públicos. Todavia, a sua rede de observação pluviométrica, que é vital para o país e o seu valiosíssimo acervo histórico degradou-se irreparavelmente em beneficio de actividades conjunturais em moda. Devido à limitações referidas não são ainda divulgadas as validações já feitas com dados obtidos de bases de dados internacionais, nem a série climatológica de 30 anos ( ) já obtida com 9km de resolução. A divulgação será feita quando ficarem concluídas as séries climatológicas que integram a informação obtida pelos outros subsistemas. Apesar das condicionantes e limitações apontadas, as cartas que se apresentam têm evidente utilidade pois o seu rigor é compatível com o exigido para as finalidades do projecto.

11 Temperatura

12 Temperatura

13 Vento

14 Conferência Internacional ESTRUTURA ECOLÓGICA NACIONAL CONCEITOS E DELIMITAÇÃO Auditório da Torre do Tombo, 22 de Novembro de 2013 CLIMA José Delgado Domingos jjdd@ist.utl.pt Instituição Proponente Instituições Parceiras Câmaras Municipais Parceiras Financiamento Centro de Estudos de Arquitectura Paisagista Professor Caldeira Cabral