Resposta hidrológica da bacia hidrográfica do rio piancó às mudanças climáticas

Autor: Meira, Yasmim Cristina Leiros
Přispěvatelé: Maia, Adelena Goncalves, Paz, Adriano Rolim Da, Lima, Kellen Carla, Silva, Jonathan Mota Da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFRN
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
Popis: A mudança climática é um tema cada vez mais presente com interferência em diversos setores da sociedade, em especial o setor hídrico. À medida que os recursos hídricos ganham mais ênfase devido à crescente demanda pelo uso da água, torna-se crucial compreender o efeito da mudança climática nos componentes do ciclo hidrológico em escala de bacia hidrográfica para a gestão dos recursos hídricos. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar os impactos das mudanças climáticas na resposta hidrológica da bacia do Rio Piancó, uma bacia do semiárido brasileiro. A avaliação destes impactos se deu a partir de simulações com o modelo hidrológico distribuído Soil Water Assessment Tool (SWAT) para o clima presente e para dois diferentes cenários de emissão de gases de efeito estufa (GEE), RCP 4.5 e RCP 8.5, no futuro próximo (2022-2043). Para simulação hidrológica do clima presente foi utilizado um conjunto de dados meteorológicos diários de estações superfície, regularmente dispostos no espaço com resolução ~ 25 km. Para o clima futuro foi utilizado os dados meteorológicos de projeções dos MCG do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), especificamente, as projeções do modelo MIROC5, com a precipitação e a temperatura regionalizadas para um espaçamento horizontal de ~ 25 km. As projeções hidroclimáticas média na bacia no futuro próximo resultam em um leve aumento na precipitação (3%) e deflúvio (1,4%) para o cenário RCP 4.5 e para o RCP 8.5, reduções consideráveis na precipitação (6,5%) e deflúvio (14%). A contribuição do escoamento superficial para o deflúvio aumentou em ambos os cenários, podendo chegar a 78% (RCP 4.5) e 80% (RCP 8.5), enquanto que as projeções para contribuição dos escoamentos subsuperficial e de base para o deflúvio foram de queda, podendo chegar 14% (RCP 4.5) e 13% (RCP 8.5) e a 13% (RCP 4.5) e 7% (RCP 8.5), respectivamente. Parte destes efeitos estão associados a projeção de mudança no ciclo anual de precipitação da bacia (RCP 4.5 e RCP 8.5), que alterará o início, o termino e a magnitude sazonal dos fluxos hidrológicos. Os efeitos nos fluxos hidrológicos durante a estação úmida (jan-mai) para ambos os cenários, apresentaram mesma disposição de redução, sendo mais intensos no RCP 8.5. Já durante a estação seca (jun-dez), de modo geral, a propensão dos cenários RCP 4.5 e RCP 8.5 foram aumentar e reduzir, respectivamente. Na avaliação da projeção de disponibilidade hídrica sazonal, na estação úmida, a vazão média deverá reduzir em 15% (RCP 4.5) e 31% (RCP 8.5), e na estação seca deverá reduzir, adiantando a intermitência do rio Piancó para ambos os cenários. Para as vazões extremas, as projeções foram de redução na estação úmida, 4% (RCP 4.5) e 2,5% (RCP 8.5) e aumento intenso na seca, com mudanças de 243% (RCP 4.5) e 143% (RCP 8.5). A considerável redução na disponibilidade hídrica e aumento nas vazões extremas são resultados alarmantes. Embora a resposta hidrológica a mudança climática não tenha a mesma propensão para os cenários de GEE no balanço hídrico, esta apresentou tendências semelhantes na escala sazonal Climate change is an increasing issue with interference in various sectors of society, especially the water sector. As water resources gain more emphasis due to the increasing demand, it is crucial to understand the effect of climate change on hydrological cycle components on a watershed scale for the management of water resources. Thus, the aim of this study was to analyzethe impacts of climate change on the hydrological response of the Piancó River basin,located in the Brazilian semiarid region. The assessment of these impacts was based on simulations with the distributed hydrological model Soil Water Assessment Tool (SWAT) for the currentclimate and for two different greenhouse gas (GHG) emission scenarios, RCP 4.5 and RCP 8.5, in the near future (2022-2043). For the hydrological simulation of the currentclimate, a set of daily meteorological data from surface stations, regularly arranged in space with a resolution of ~ 25 km, was used. For the near future climate, the meteorological data from the MCG projections of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) were used, specifically, the projections of the MIROC5 model, with regionalized precipitation and temperature for a horizontal spacing of ~ 25 km. The average hydroclimatic projections ofthe basin in the near future resultedin a slight increase in precipitation (3%) and water yield(1.4%) for the scenario RCP 4.5, for RCP 8.5 considerable reductions in precipitation (6.5%) and water yield(14%). The contribution of runoff to the water yieldincreased in both scenarios, reaching 78% (RCP 4.5) and 80% (RCP 8.5), while the subsurface and base runoff predictions for the contribution of the water yieldwere down up to 14% (RCP 4.5) and 13% (RCP 8.5), and 13% (RCP 4.5) and 7% (RCP 8.5), respectively. Part of these effects is associated with the forecast of change in the annual precipitation cycle of the river basin (RCP 4.5 and RCP 8.5), which will change the beginning, the end, and the seasonal magnitude of the hydrological flows. The effects on hydrological flows during the wet season (Jan-May) for both scenarios, showed the same reduction disposition, being more intense in RCP 8.5.During the dry season (Jun-Dec), in general, the tendency of the scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5 was to increase and decrease, respectively. In the evaluation of the projection of seasonal water availability, in the wet season, the average flow should reduce by 15% (RCP 4.5) and 31% (RCP 8.5), and in the dry season it should reduce, advancing the intermittency of the Piancó river for both scenarios. For extreme flows, the forecasts showeda reduction in the wet season, 4% (RCP 4.5) and 2.5% (RCP 8.5), and an intense increase in dry season with changes of 243% (RCP 4.5) and 143% (RCP 8.5).The decrease in water availability and the increase in extreme flows are alarming results
Databáze: OpenAIRE
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