Augusto José Pereira Filho Departamento de Ciências Atmosféricas Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas

Transcrição

1 Augusto José Pereira Filho Departamento de Ciências Atmosféricas Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas INTERNATIONAL ENGINEERING CONFERENCE NEW APPROACHES FOR SUPPLYING SUSTAINABLE WATER AND ENERGY Centro Internacional de Convenções do Brasil, 27 a 29 Julho 2016, Brasília- Brasil

2 MUDANÇAS CLIMÁTICAS Geleiras - 10 % da área da Terra, principais Antártica e Groenlândia anos atrás se estendiam sobre latitudes médias. Avanço das geleiras - idade do gelo - períodos mais frios Avanços e recuos das geleiras -> evidência geológica -> constante mudança do clima global Evidências: sedimentos terrestres e oceânicos, e geleiras.

3 (Ahrens, 2005)

4 Possíveis Causas das Mudanças Climáticas Interações complexas entre atmosfera, hidrosfera, criosfera, litosfera e biosfera determinam o clima. Mecanismos de feedback Teoria da Tectônica de Placas Órbita Terrestre - Teoria de Milankovitch Excentricidade anos Precessão anos Obliqüidade anos

5 Variação orbital Sol-Terra (Ahrens, 2005)

6 Estações do ano na Terra (Ahrens, 2005)

7 Energia Solar no Topo da Atmosfera e na Superfície Terrestre (Ahrens, 2005)

8 Distribuição Espacial de Energia Solar em Julho Alto Albedo - Geleiras (Ahrens, 2005)

9 Radiação Solar Radiação Terrestre - IR (Ahrens, 2005)

10 Efeito Estufa (Ahrens, 2005)

11 Circulações Globais Sistemas de Alta (seca) e Baixa Pressão (chuva)

12 Ciclo Hidrológico Global (Peixot & Oort, 1992)

13 Divergência do vapor d água média zonal 0,01 m ano -1 (Peixot & Oort, 1992)

14 (Peixot & Oort, 1992)

15 Resultados NCEP 2010 (Saha et al. 2010)

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17 uv FONTE: vis

18 (Saha et al. 2010)

19 (Saha et al. 2010)

20 Floresta Amazônica Bruno e Rocha (2004)

21 (Pereira Filho et al., 2002)

22 Variação Mensal (l/mês) Variação da Umidade do solo - PEFI 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0-4, Profunidade (cm) nov/07 dez/07 jan/08 fev/08 mar/08 abr/08 mai/08 jun/08 jul/08 ago/08 set/08 out/08 nov/08 dez/08 (Pereira Filho, 2010)

23 Balanço Hídrico - PEFI (mm) Precipitação (P) 1290,5 Transprecipitação (T) 1002,1 Interceptação (I) 288,4 Vazão (Q) 285,6 Evapotranspiração (ETo) 1004,9 (Pereira Filho et al., 2002)

24 Efeitos Ilha de Calor e Brisa na Distribuição de chuva (mm) ( ) MODIS Flores et al. (2016)

25 BRASIL SÃO PAULO - RMSP

26 BACIA DO ALTO TIETÊ (6,000 km 2 ) DAEE (1998) Cabuçu de Baixo FIGURA ALTO TIETE Pirajuçara Pinheiros Aricanduva Tamanduateí Região Metropolitana de São PAulo (RMSP) 20 Mi HABITANTES 26

27 CRESCIMENTO UrbanO

28 REPRESA DE Guarapiranga

29 REPRESA DE Guarapiranga - HOJE

30 AEROPORTO DE CONGONHAS

31 AEROPORTO DE CONGONHAS HOJE

32 São Paulo, TERRA DA GAROA

33 São Paulo, DESERTO URBANO - HOJE (FSP,2011)

34 CLIMAtologIA DA RSMP EM IAG ( presente) Mata Atlântica Preservada

35 temperatura DO AR DIÁRIA (Pereira Filho et al., 2006)

36 UMIDADE relativa DIÁRIA (Pereira Filho et al., 2006)

37 CHUVA DIÁRIA (Pereira Filho et al., 2006)

38 INSOLAÇÃO DIáRIA (Pereira Filho et al., 2006)

39 ROSA DOS VENTOS XVI CBMET Florianópolis, 27/11 a 01/12/2006 (Pereira Filho et al., 2006)

40 MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA RMSP: MAIS QUENTE SECO mais TEMPESTADES MENOs GAROA MAIS poluição DO AR

41 AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS SÃO LOCAIS OU Globais?

42 Anomaly TAR & UR ,0 4,0 T (C) 3,0 UR (%) 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0-4,0-5, Time (year) (Pereira Filho et al., 2006) (Shein, 2006)

43 (Shein, 2006)

44 Anomaly PressÃO DO AR E VENTO ,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8 Pressão (mb) u (m/s) v (m/s) -1, Time (year) (Pereira Filho et al., 2006)

45 Anomaly CHUVA E INSOLAÇÃO ,0 800,0 600,0 P (mm) Insolação (h) 400,0 200,0 0,0-200,0-400,0-600, Time (year) (Pereira Filho et al., 2006)

46 MUDANÇAS NO CLIMA local (+) E global (-)

47 ANÁLISE de AGRUPAMENTO (ANUAL) Rainfall Pressure Seven Variables Euclidean Distances Distance

48 Distance ANÁLISE DE AGRUPAMENTO (diária) Fourteen Variables Euclidean Distances Temperature Rainfall Winds Insolation

49 IMPACTOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS LOCAIS NA CHUVA SOBRE A RMSP

50 ACQUA 20/06/ 2003 AWS SPWR XVI CBMET Florianópolis, 27/11 a 01/12/2006

51 ZONA LESTE ZONA SUL (mm h -1 )

52 ENCHENTES RIO Aricanduva Fonte: OESP

53 Number of Floods NÚMERO DE ENCHENTES NA CIDADE DE SÃO PAULO 2001 A Year

54 Inundação Fonte: OESP Morumbi (mm) Fonte: OESP

55 Number of Inundations Inundações na Cidade de São Paulo 1999 to NOV 400 DEC JAN 300 FEB 200 MAR APR Monthly Precipitation (mm)

56 CHUVA DIÁRIA NA RMSP - ENCHENTES DE /01 30/01 31/01 01/02 02/02 04/02 (mm)

57 GOES-12 IR

58 ENCHENTES CAUSAS PELA ILHA DE CALOR E BRISA MARINHA 2002 A 2004 Time (hour)

59 CHUVA TOTAL (mm) BRISA & IC ( )

60 ILHA DE CALOR NA RMSP

61 Brisa do Mar simulada com ARPS (Pereira Filho et at., 2002)

62 RADAR MXPOL LABHIDRO IAG USP Frente da Brisa Marítima

63 CONCLUSÃo CausAs DAS MUDANÇAS climáticas LOCAIS: REDUÇÃo da vegetação CRESCIMENTO URBANO POLUIÇÃO DO AR (INVERNO) EFEITOS globais MENOR IMPACTO; T Ar + 2,1 o C; CHUVA mm; VENTO Zonal (E)+ 0,5 m s -1 ; VENTO meridional (S) - 1,0 m s -1 ; umidade Relativa - 7%.

64 ciclos DE 2 A 11 ANOS, 21 ANOS E MAIS LONGOS NA PRESSÃO DO AR, VENTOS, UMIDADE relativa, insolação E CHUVA. temperatura DO AR TEM CICLOS DE 2 A 7 year POR CAUSA DO El Niño, La Niña E OSCILAÇÃO SUL. ALTA DO ATLÂNTICO SUL CONTROLA A CHUVA ANUAL + OESTE (- LESTE) (+) CHUVA.

65 CLIMATOLOGIA TRMM

66 Pereira Filho et al. (2012)

67 Fonte:

68 ANOMALIA ( ) março 2016 Fonte:

69 PRECIPITAÇÃO GLOBAL SET 2015 VERÃO INVERNO Fonte:

70 PRIMAVERA PRECIPITAÇÃO GLOBAL ABR 2016 OUTONO Fonte:

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74 ALTA DO ATLÂNTICO SUL

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77 Período chuvoso Outubro/ano a Março/ano seguinte Dados EM-IAG/USP SECOS (mm) + CHUVOSOS (mm) 670, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 2010

78 Evolução do Consumo na RMSP e Projeção para 20 anos Ano CHA (m 3 /ano) PROD (10 9 m 3 /ano) CT (10 9 m 3 /ano) CT/PROD HAB (mi) , , , (1) ,0 2, (2) 22.3 Soluções : Novas fontes para suprir demanda de + um Cantareira (cenário 1) Aumentar a razão consumo/produção (cenário 2)

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81 TSM PREVISTA

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85 Prejuízos Crescimento populacional Poluição ambiental Epidemias Sistema de saúde precário Mais exposição aos efeitos do tempo (ciclones,enchentes, deslizamentos,...) e do clima (seca, poluição,...) Mais prejuízos Menos Desenvolvimento

86 Prevenção Mitigação Preparo Monitoramento Planejamento Legislação Uso do solo e da água apropriados Controle da poluição Menos riscos Benefícios a saúde, educação e bem estar. Mais consciência e preparo. Mais proteção ao ambiente.

87 CIÊNCIA DA SUTENTABILIDADE ECONOMIA SOCIEDADE SISTEMAS NATURAIS CONHECIMENTO ATIVIDADE HUMANA

88 OBSERVAÇÃO DA TERRA E DA ATMOSFERA (Essenciais para a sustentabilidade) FERRAMENTAS DE PREVISÃO SISTEMAS DE ALERTA ENTENDIMENTO DO TEMPO E DO CLIMA INFORMAÇÃO

89 Aumento da desigualdade social Geração de onflitos inter-regionais na utilização de recursos Alteração da cobertura vegetal Expansão das áreas desertificadas Mudanças na composição química dos oceanos Aumento do nível médio do mar Impactos sobre segurança alimentar Diminuição das exportações Danos à vida humana Danos materiais Impactos nos modos de vida da população, diferenciados por classe social Agravamento na crise de recursos hídricos Crise no abastecimento energético Impactos sobre ecossistemas Impactos na saúde da população Aumento da desigualdade regional Diminuição no fluxo de turistas Perda de produtividade agropecuária Diminuição da eficiência no sistema de transporte Interrupções no sistema de telecomunicações Redução na capacidade de resposta da defesa civil. Cenários climáticos pouco confiáveis Sistemas de monitoramento e previsão inadequados. Brasil corre riscos sociais, ambientais e econômicos em relação aos efeitos da variabilidade natural e das mudanças climaticas. Exercício inadequado de ações adaptativas e mitigadoras. Baixa capacidade de intervenção no cenário internacional Perda de oportunidades Políticas inadequadas Limitada utilização do MDL por alguns setores Insuficiente conhecimento técnico-científico sobre efeitos de tempo e clima. Insuficientes produção e utilização de conhecimentos sobre tempo e clima. Há limitaçãoes para disponibilizar produtos e serviços de previsão de tempo e clima confiáveis, tempestivos e adequados à necessidade dos usuários Baixa integração entre diferentres disciplinas Inadequada política de fornecimento de dados Desconhecimento sobre o volume de dados não digitalizados Baixa integração institucional na pesquisa Pesquisas incipientes sobre variabilidade e mudanças climáticas Insuficientes informações científicas sobre mudanças climáticas Séries históricas de tempo e clima indisponíveis Inadequada tecnologia de recuperação e digitalização Insuficiente infra-estrutura para experimentos Dados insuficientes sobre oceano atlântico, paleoclima, radiação solar, fontes de CO², interações entre atmosfera, biosfera e criosfera, litosfera etc. Baixa capacidade computacional (hardware) Inexistência de conexões climáticas na escala global Baixa capacidade de geração de cenários climáticos confiáveis. Desbalanceada capacidade de análise do microclima pelos Estados. Pessoal pouco qualificado Modelos de previsão inadequados às características brasileiras (software) Insuficiência de recursos humanos Insuficiência de recursos humanos Baixa interoperacionalidade entre sistemas de coleta de dados Dificuldades de fixação de pessoal Dados insuficientes ou incompatíveis Inadequada distribuição das estações meteorológicas Sobreposição de esforços na instalação de estações Baixa integração Institucional na geração de dados Limitada capacidade de previsão meterológica, climática e hidrológica. Infra-estrutura técnica insuficiente Locais inadequados para instalação de equipamentos Baixa capacidade computacional (hardware) Dificuldade de manutenção Insuficiente integração da rede de coleta de dados Excessiva burocracia Insuficiente oferta de produtos e serviços adequados às demandas dos usuários Baixa integração entre fornecedores e usuários Dificuldade de acesso aos dados Inadequações do sistema observacional Partes de equipamentos e sensores não são produzidos no Brasil. Insuficiência de recursos humanos Insuficiência na customização e no acesso ao usuário final Dependência de dados fornecidos por outros países Insuficiência nos sistemas radar, satélites meteorológicos e SAR nacionais Calibração de equipamentos não é realizada no país

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