Augusto José Pereira Filho Departamento de Ciências Atmosféricas Ins<tuto de Astronomia, Geo?sica e Ciências Atmosféricas

Transcrição

1 Augusto José Pereira Filho Departamento de Ciências Atmosféricas Ins<tuto de Astronomia, Geo?sica e Ciências Atmosféricas 26º Encontro Técnico AESABESP Expo Center Norte em São Paulo 04 a 06 de Agosto de 2015

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 (Ahrens, 2005) Figure 3.1 The ellipgcal path (highly exaggerated) of the earth about the sun brings the earth slightly closer to the sun in January than in July.

6 (Ahrens, 2005) Figure 3.2 As the earth revolves about the sun, it is Glted on its axis by an angle of 23, 5 o. The earth s axis always points to the same area in space (as viewed from a distant star). Thus, in June, when the Northern Hemisphere is Gpped toward the sun, more direct sunlight and long hours of daylight cause warmer weather than in December, when the Northern Hemisphere is Gpped away from the sun.

7 (Ahrens, 2005) Figure 3.3 The relagve amount of radiant energy received at the top of the earth s atmosphere and at the earth s surface on June 21 the summer solsgce.

8 (Ahrens, 2005) Figure 3.4 During the Northern Hemisphere summer, sunlight that reaches the earth s surface in far northern lagtudes has passed through a thicker layer of absorbing, scawering, and reflecgng atmosphere than sunlight that reaches the earth s surface farther south. Sunlight is lost through both the thickness of the pure atmosphere and by impuriges in the atmosphere. As the sun s rays become more oblique, these effects become more pronounced.

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

10 Efeito Estufa (Ahrens, 2005)

11 (Peixot & Oort, 1992)

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

13 (Peixot & Oort, 1992)

14

15 Resultados NCEP 2010 (Saha et al. 2010)

16 hsp://neptune.gsfc.nasa.gov/csb/

17 uv FONTE: hwp://solarscience.msfc.nasa.gov/ predict.shtml 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 da Umidade do solo - PEFI 6,0 5,0 4,0 Variação Mensal (l/mês) 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. (2015)

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 MENSO GAROA MAIS POLUIÇÃO DO AR

41 AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS SÃO LOCAIS OU GLOBAIS?

42 TAR & UR Anomaly 5,0 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 PRESSÃO DO AR E VENTO Anomaly 1,0 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 CHUVA E INSOLAÇÃO ,0 800,0 600,0 P (mm) Insolação (h) Anomaly 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 Insola<on

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

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

55 Inundações na Cidade de São Paulo 1999 to NOV Number of InundaGons DEC JAN FEB MAR APR Monthly PrecipitaGon (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 Sea Breeze front

63 CONCLUSÃO CAUSAS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS LOCAIS: REDUÇÃO DA VEGETAÇÂO 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 ; UMIDIDADE 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

68 hsp://trmm.gsfc.nasa.gov/trmm_rain/events/thirty_day.html

69 ALTA DO ATLÂNTICO SUL

70

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

72

73

74 TSM ATUAL E PREVISTA hsp://iridl.ldeo.columbia.edu/maproom/global/forecasts/sst.html

75 hsp://iri.columbia.edu/our- exper<se/climate/forecasts/seasonal- climate- forecasts/

76

77 Prado, Pereira Filho e Hallak (2006)

78

79

80 Evento Anomalias El Niño La Niña Neutro Positivas 19,6% 9,8% 23,5% Negativas 11,8% 11,8% 23,5%

81

82

83 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

84 Prevenção Mi<gação Preparo Monitoramento Planejamento Legislação Uso do solo e da água apropriados Controle da poluição Menos riscos Bene?cios a saúde, educação e bem estar. Mais consciência e preparo. Mais proteção ao ambiente.

85 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)

86 CIÊNCIA DA SUTENTABILIDADE ECONOMIA SOCIEDADE SISTEMAS NATURAIS CONHECIMENTO ATIVIDADE HUMANA

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

88 Aumento da desigualdade social Geração de onflitos inter- regionais na u<lização de recursos Alteração da cobertura vegetal Expansão das áreas deser<ficadas 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 energé<co Impactos sobre ecossistemas Impactos na saúde da população Aumento da desigualdade regional Diminuição no fluxo de turistas Perda de produ<vidade agropecuária Diminuição da eficiência no sistema de transporte Interrupções no sistema de telecomunicações Redução na capacidade de resposta da defesa civil. Cenários climá<cos 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 clima<cas. Exercício inadequado de ações adapta<vas e mi<gadoras. Baixa capacidade de intervenção no cenário internacional Perda de oportunidades Polí<cas inadequadas Limitada u<lização do MDL por alguns setores Insuficiente conhecimento técnico- cienzfico sobre efeitos de tempo e clima. Insuficientes produção e u<lização de conhecimentos sobre tempo e clima. Há limitaçãoes para disponibilizar produtos e serviços de previsão de tempo e clima confiáveis, tempes<vos e adequados à necessidade dos usuários Baixa integração entre diferentres disciplinas Inadequada polí<ca de fornecimento de dados Desconhecimento sobre o volume de dados não digitalizados Baixa integração ins<tucional na pesquisa Pesquisas incipientes sobre variabilidade e mudanças climá<cas Insuficientes informações cienzficas sobre mudanças climá<cas Séries históricas de tempo e clima indisponíveis Inadequada tecnologia de recuperação e digitalização Insuficiente infra- estrutura para experimentos Dados insuficientes sobre oceano atlân<co, paleoclima, radiação solar, fontes de CO², interações entre atmosfera, biosfera e criosfera, litosfera etc. Baixa capacidade computacional (hardware) Inexistência de conexões climá<cas na escala global Baixa capacidade de geração de cenários climá<cos confiáveis. Desbalanceada capacidade de análise do microclima pelos Estados. Pessoal pouco qualificado Modelos de previsão inadequados às caracterís<cas brasileiras (so ware) Insuficiência de recursos humanos Insuficiência de recursos humanos Baixa interoperacionalidade entre sistemas de coleta de dados Dificuldades de fixação de pessoal Dados insuficientes ou incompazveis Inadequada distribuição das estações meteorológicas Sobreposição de esforços na instalação de estações Baixa integração Ins<tucional na geração de dados Limitada capacidade de previsão meterológica, climá<ca 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

89