Escopo do Grupo de Trabalho 1 Base Científica das Mudanças Climáticas

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1 CONTRIBUIÇÃO DO PAINEL BRASILEIRO DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS PARA O PRIMEIRO RELATÓRIO DE AVALIAÇÃO NACIONAL (RAN1) PBMC.GT1.RT.I DOC.2 Minuta do Escopo do Grupo de Trabalho 1 (versão_03) Volume 1 do Primeiro Relatório de Avaliação Nacional: Base Científica das Mudanças Climáticas aprovada após a 1 a Reunião de Autores do GT1. Escopo do Grupo de Trabalho 1 Base Científica das Mudanças Climáticas Cap. 1 - Introdução e estrutura das principais questões a serem abordadas Sumário Executivo 1.1 Introdução Objetivos Estrutura do Capítulo 1.2 Métodos Levantamento Bibliográfico Cap. 2 - Observações ambientais atmosféricas e de propriedades da superfície Número de Páginas * Sumário 2.1 Introdução 2.2 Padrões (modos) de variabilidade do clima Características básicas dos regimes de precipitação no Brasil

2 2.2.2 Variabilidade Interanual Variabilidade Interdecadal e de longo prazo Modo de mudança climática? 2.3 Observações de mudanças na América do Sul Temperatura, umidade, nuvens Hidrologia: precipitação, vazões, escoamento superficial, umidade do solo, evapotranspiração, secas, etc Pressão e Circulação atmosférica Eventos extremos Componentes de radiação e balanço de energia Composição atmosférica Problemas das observações 2.4 Sumário 2.5 Referências bibliográficas Cap. 3 Oceanos 3.1 Introdução 3.2 Mudanças de Processos na Superfície do Oceano e interação Oceano- Atmosfera Trocas ar-mar de calor e fluxos de água doce Tensão de Cisalhamento do Vento e fluxos de momentum Temperatura e Salinidade da Superfície do Mar 3.3 Mudanças na Temperatura e conteúdo de Calor no Atlântico Sul Camada Superior Oceano Profundo Transporte meridional de Calor 3.4 Mudanças na Salinidade e Conteúdo de Água Doce

3 3.4.1 Camada Superior Oceano Profundo Contribuição de descargas fluviais no Atlântico Sul 3.5 Alterações na Circulação Estratificação e profundidade da Camada de Mistura Ventilação e Formação de Massas de Água Revolvimento meridional Efeito de alterações no Vazamento das Agulhas no Giro Subtropical Variações na Corrente Circumpolar Antártica Alterações na Região Tropical Alterações nos sistemas de ressurgência Costeira 3.6 Alterações no nível do mar e na frequência de extremos na maré meteorológica Alterações devido a aumento de temperatura Aumento de massa devido a degelos de geleiras continentais 3.7 Mudanças na biogeoquímica oceânica, incluindo acidificação do oceano Carbono e potenciais feedbacks Oxigênio Nutrientes 3.8 Mudanças na estrutura de Mangues 3.9 Ocorrências de erosão em praias e zonas costeiras 3.10 Alterações no padrões de variabilidade Espacial e Temporal do oceano Alterações dos modos de variabilidade do Atlântico Tropical Dipolo do Atlântico Sul 3.11 Mudanças nos primeiros níveis da cadeia trófica marinha Cap. 4 - Observações sobre a Criosfera Polar e Andina

4 Sumario Executivo 4.1 Introdução 4.2 O papel da criosfera no sistema climático 4.3 Mudanças no gelo marinho antártico e ligações com o clima sulamericano 4.4 Mudanças nas geleiras e nas calotas de gelo antárticas 4.5 Mudanças nos mantos de gelo e plataformas de gelo antárticas 4.6 Mudanças nas geleiras dos Andes tropical e a bacia Amazônica 4.7 Registro da variabilidade climática da América do Sul nos testemunhos de gelo andinos 4.8 Mudanças na criosfera ártica: impactos globais Síntese Referências Cap. 5 - Informações Paleoclimáticas Brasileiras 5.1 Introdução 5.2 Mudanças climáticas em escala temporal orbital Introdução Evidências paleoclimáticas a partir de registros lacustres Evidências paleoclimáticas a partir de espeleotemas Considerações finais Referências 5.3 Mudanças climáticas abruptas Introdução Os registros das mudanças climáticas abruptas do último período glacial e interglacial Os mecanismos responsáveis pelas mudanças climáticas abruptas Considerações finais Referências

5 5.4 Mudanças na paleocirculação da porção oeste do Atlântico Sul Introdução O Último Máximo Glacial A última deglaciação O Holoceno Considerações finais Referências 5.5 Variações no nível relativo do mar durante o Holoceno Introdução Período de submersão da plataforma e da zona costeira atual O período de emersão da zona costeira atual Considerações finais Referências 5.6 As queimadas no registro paleoclimático Introdução As queimadas no registro paleoclimático Considerações finais Referências 5.7 A ocupação humana e as mudanças climáticas Introdução A transição Pleistoceno / Holoceno A ocupação paleoindia no Holoceno Inicial O Hiato do Arcaico no Holoceno Médio A explosão demográfica, social e cultural posterior ao hiato Referências

6 5.8 Mudanças climáticas durante o último milênio Introdução Discussão Considerações finais Referências 5.9 Comparações entre reconstituições paleoclimáticas e dados de modelos climáticos Introdução Metodologia Resultados Conclusões Referências 5.10 Considerações finais Cap. 6 - Ciclagem de carbono e nitrogênio 6.1 Bioma Amazônia Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos Clima Solos Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos

7 biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações finais 6.2 Bioma Cerrado Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos Clima Solos Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações finais 6.3 Bioma Mata Atlântica Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos Clima Solos

8 Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações finais 6.4 Bioma Pampas Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos Clima Solos Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco

9 Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações finais 6.5 Bioma Caatinga Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos Clima Solos Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações finais 6.6 Bioma Pantanal Introdução Caracterização do Bioma Localização e Área Determinantes Ecológicos

10 Clima Solos Tipos de vegetação Cobertura e mudanças no uso da terra Estoques e fluxos Compartimentos Solos (profundidade de 1 metro) Vegetação (acima e abaixo do solo) Serapilheira Biomassa microbiana do solo Processos Fixação biológica do nitrogênio Deposição atmosférica Produtividade primária bruta Queda de folhas Decomposição Respiração Erosão Escorrimento pelo tronco Lixiviado Impactos potenciais das mudanças climáticas sobre os ciclos biogeoquímicos Forçantes ambientais Temperatura Precipitação Sazonalidade Eventos extremos Forçantes ambientais como causadoras no funcionamento dos ecossistemas Cenários Considerações Finais Cap. 7 - Aerossóis Atmosféricos e Nuvens Sumário Executivo 7.1. Introdução 7.2. Aerossóis de fontes naturais na América do Sul e em regiões que possam afetá-la 7.3. Fontes antrópicas: aerossóis de queimadas, poluição urbana e outras 7.4. Interação aerossóis-nuvens: Aerossóis como CN, CCN e IN 7.5. Microfísica de nuvens e precipitação na fase quente 7.6. Microfísica de nuvens de fase fria e mista 7.7. Relações entre aerossóis, nuvens, vapor d'água e a circulação de grande escala 7.8. Modelagem dos processos envolvendo aerossóis, nuvens e convecção

11 Cap. 8 Forçante radiativa natural e antropogênica Sumário Executivo 8.1 Introdução Objetivos e estrutura do capítulo O conceito de forçante radiativa 8.2 Forçante radiativa natural Efeitos climáticos orbitais Efeitos climáticos devido a variações da atividade solar Evidências do aporte de aerossol mineral da África para o Brasil O efeito radiativo de nuvens 8.3 Forçante radiativa antropogênica Forçante radiativa direta do aerossol antropogênico Forçante radiativa indireta do aerossol antropogênico 8.4 Efeitos da química atmosférica na composição e distribuição de gases de efeito estufa e aerossóis 8.5 Métricas e medidas do efeito de gases de efeito estufa As fontes de emissões de gases de efeito estufa 8.6 Observações finais e recomendações Referências Cap. 9 Projeções e previsibilidade de mudanças climáticas 9.1 A Hierarquia dos modelos acoplados, globais e regionais, incluindo métodos de aninhamento e downscalling Modelagem Atmosférica Global Modelagem acoplada oceano-atmosfera Modelagem atmosférica regional Métodos de downscalling estatístico 9.2 Representações de processos de retroalimentação nos modelos climáticos oceano-atmosfera Interação radiação-nuvem Interação biosfera-atmosfera 9.3 Simulações e previsibilidade do clima presente, i.e., padrões regionais, variabilidade e extremos nos fenômenos: ITCZ, ENSO, SACZ, MJO, LLJ Modelos de Circulação Geral da Atmosfera Global Modelos acoplados Oceano-Atmosfera globais Modelos Atmosféricos Climáticos Regionais ENSO ZCAS Jatos de Baixos Níveis 9.4 Projeções de mudanças climáticas no futuro 9.5. Megacidades como fatores causais de mudanças climáticas regionais 9.6 Avaliação de incertezas em simulações do clima presente e futuro 9.7 Projeções de mudanças na ciclagem do carbono

12 9.8 Referencias Bibliográficas Cap. 10 Mudanças ambientais de curto e longo prazo: projeções, reversibilidade e atribuição 10.1 Introdução 10.2 Construção de cenários de emissões e suas incertezas 10.3 Avaliação de metodologias de projeções e atribuição de mudanças ambientais 10.4 Forçantes climáticas, respostas e mecanismos de feedback 10.5 Projeções regionais das mudanças ambientais para o século 21 e após Potencial de reversibilidade (resiliência) das mudanças ambientais em termos de efeitos climáticos 10.7 Quantificação das incertezas nas faixas de projeções de curto e médio prazo Cap. 11 Fenômenos climáticos e sua relevância para a mudança climática regional futura 11.1 Teleconexões e suas influencias no Brasil 11.2 Sistemas Meteorológicos de afetam o tempo na América do Sul 11.3 Clima do Brasil 11.4 Oceanos e Variabilidade de mesosescala na interação oceano-atmosfera e seus impactos na América do Sul 11.5 Incertezas no clima futuro