Palestrante: Prof. Dr. Francisco Eliseu Aquino

Departamento de Geografia

Instituto de Geociências - UFRGS

Porto Alegre, 16 de junho de 2016.

Mudanças Climáticas e seus Impactos na Agricultura

Painel 2 - INOVAÇÃO E SUSTENTABILIDADE

Convergências e antagonismos - Que futuro é possível?

Prof. Dr. Francisco Eliseu Aquino

Departamento de Geografia

Centro Polar e Climático – CPC

Instituto de Geociências - UFRGS POSGEA

Mudanças Climáticas e seus Impactos na Agricultura

Porto Alegre, 16 de junho de 2016.

CLIMA TEMPO

tempo cronológico

(série de 30 anos - OMM)

tempo meteorológico

ou atmosférico

O clima pode ser definido como uma síntese do tempo meteorológico em

um intervalo de tempo, que possibilite a sua descrição estatística de

médio e longo prazo. Variações climáticas são também o resultado de

interações não lineares muito complexas que ocorrem em diversos

modos e escalas, fazendo com que o clima seja caracterizado por uma

alta dimensionalidade (Barry e Carleton, 2001).

Introdução

Eventos extremos:

“Em termos meteorológicos ou climatológicos, grandes

desvios de um estado climático moderado (referidos

daqui em diante como “eventos extremos”) ocorrem em

escalas que podem variar desde dias até milênios. Mais

importantes para as atividades humanas, entretanto, talvez

sejam os eventos extremos a curto prazo (relacionados à

meteorologia) e a médio prazo (relacionados ao clima),

devido a seu potencial de impactos significativos”

(FBDS, 2009).

Desastres em escala mundial (1994-2003)

Fonte: INPE, 2006

Desastres Naturais no Mundo – 1980-2012

Fonte: WMO, 2013

História do Clima é preservada nos

mantos de gelo (ice caps)

Fonte: Valérie Masson-Delmotte

XXIX ATCM, Edinburgh, June/2006 - SCAR

Brasil no Interior do continente!

O Brasil na Antártica

Fonte: Francisco Aquino

CPC/UFRGS

Patriot Hills:

2004/05

2008/09

. Polo Sul

Union Glacier:

2011/12

Módulo CRIOSFERA 1

84°S (2011/12 – 2015/16)

EACF

Mar de Weddell

Mar de

Bellingshausen

Mar de Ross

Monte Johns (2000 m alt.)

Módulo CRIOSFERA 2

80°S, 90°W (2015/16)

Mar de

Amundsen

Monte Johns

Estratigrafia e química da neve e do gelo

Amostragem

superficial

PerfuraçãoTestemunho

Fonte: NUPAC/UFRGS

Sondagem: obtenção dos testemunhos de gelo....

História dos ciclos

Glaciais-interglaciais

Gases (traço) do efeito estufa:

Concentração do CO2 e do CH4

Dióxido de Carbono aumentou 36%

Metano aumentou 130%

Paleoclimatologia Global:

Fonte: Zachjos, J. et al.

Science Vol 292, p 686-693 – 27 abril de 2001 – www.sciencemag.org

Antártica

Groenlândia

Fonte: J. Hansen, R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo. Goddard Institute for Space Studies (GISS/NASA),em http://data.giss.nasa.gov/gistemp

Fonte:

J. Hansen, R. Ruedy, M. Sato, and K. Lo.

Goddard Institute for Space Studies

(GISS/NASA),em

http://data.giss.nasa.gov/gistemp

Estrutura Vertical da Atmosfera

30˚ 60˚Eq Polo

topo datroposfera +P

-P

FP

SAM

América do Sul

Nova Zelândia Antártica

Austrália

Definido como a

diferença da pressão

mensal zonal entre

40º S e 70º

(Nan and Li, 2003).

Julho/2000

(ECMWF – ERA 40)

Anomalia mensal do vetor vento e da temperatura do ar em 925 hPa (m/s)

(observar as baixas temperaturas no RS e anomalia do vento sul)

Série temporal da anomalia de temperatura média anual do

sul do Brasil entre 1961 e 2009.

CONEXÃO CLIMÁTICA ENTRE O MODO ANULAR

DO HEMISFÉRIO SUL COM A PENÍNSULA

ANTÁRTICA E O SUL DO BRASIL

Séries sazonais das anomalias de temperatura média (1961 – 2009)

Índice mensal do SAM (1979 – 2009).

Climatologia e variabilidade do SAM

Índice sazonal do SAM (1979 – 2009)

EOF 1 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m

(10.9% variância explicada)

(ECMWF/ERA–Interim, 1979-2010)

EOF 2 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m

(7.5% variância explicada)

EOF 3 - Anomalia TMM (ºC) a 2 m

(7.1% variância explicada)

Análises de Correlação

Variabilidade do índice SAM e da anomalia de temperatura média mensal no

outono no sul do Brasil (1979 – 2009).

Padrões projetados na mudança da precipitação

Global

Aumento de 8%

na precipitação no RS

IPCC 2007

Viana, D.R, Aquino, F.E. e Matzenauer, R. 2006 (CBMET, Florianópolis).

Estação Desvio

(%)

Primavera 9

Verão 7

Outono 17

Inverno 2

Climatologia e desvios

Alteração RS: out e inv. (Nimer, 1979); ASO (Grimm et al., 1998).

Denilson Ribeiro Viana, 2009.

Dissertação de Mestrado – INPE.

Regiões Homogêneas de Anomalias

Precipitação Temperatura

Precipitação Temperatura

periodo DJF MAM JJA SON

1951-1980 437.0 356.9 341.0 421.8

1981-2010 490.3 419.2 354.9 472.7

1951-2010 464.1 388.1 347.9 447.2

1981-2010 12% 17% 4% 12%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DJF MAM JJA SON

1951-1980 1981-2010 1951-2010RH1

periodo DJF MAM JJA SON

1951-1980 24.1 21.1 17.5 21.4

1981-2009 24.6 21.9 17.9 21.9

1951-2009 24.4 21.5 17.7 21.7

1981-2010 2% 4% 3% 3%

15

17

19

21

23

25

27

29

DJF MAM JJA SON

1951-1980 1981-2009 1951-2009RH1

Regiões Homogêneas de Anomalias

Avaliação da Precipitação e Desastres Naturais Associados a Complexos Convectivos de

Mesoescala no Rio Grande do Sul entre Outubro e Dezembro de 2003

COMPLEXOS CONVECTIVOS DE MESOESCALA

Caracterizam-se como uma junção de

nuvens Cb, com formato quase

circular e rápido crescimento entre

seis e doze horas.

Na América do Sul, se desenvolvem

entre as latitudes de 20° e 40°S, nas

regiões norte da Argentina, sul do

Paraguai e Bolívia, e atingem com

freqüência o sul e sudeste do Brasil.

Ocorrem na metade quente do ano e

produzem grande número de

desastres como granizo, vendavais,

enchentes, inundações, tempestades

elétricas e tornados.

Denilson Ribeiro Viana, 2006

Avaliação da Precipitação e Desastres Naturais Associados a Complexos Convectivos de Mesoescala no

Rio Grande do Sul entre Outubro e Dezembro de 2003

Desastres Naturais associados aos eventos de CCM

Tamanhos A e B no instante de máxima extensão doCCM observado sobre o RS em 26/10/2003 01:15 UTC

Fenômeno N° Municípios

Enchente 1

Enxurrada 2

Granizo 4

Inundação 1

Vendaval 26

Municípios Atingidos 34

CCM observado sobre o RS em 26/10/2003 01:15 UTC

(Imagem do Satélite GOES-12 realçada)

Denilson Ribeiro Viana, 2006

This photograph, acquired in February 1984 by an astronaut aboard the space shuttle,shows a series of mature thunderstorms located near the Parana River in southern Brazil.With abundant warm temperatures and moisture-laden air in this part of Brazil, largethunderstorms are commonplace. A number of overshooting tops and anvil clouds arevisible at the tops of the clouds. Storms of this magnitude can drop large amounts ofrainfall in a short period of time, causing flash floods.

http://earthobservatory.nasa.gov

Formação de CCM na AS

Climatologia dos CCM

330 CCM observados durante o período de Out–Mai (1998–2007) = média de 37/ano

Fonte: Durkee e Mote (2009).

Ambiente atmosférico favorável

ao desenvolvimento de

Complexos Convectivos de Mesoescala

no Sul do Brasil

Mestra: Flávia Dias de Souza Moraes

Universidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Geociências

Programa de Pós-Graduação em Geografia

POSGEA

Durkee et al. (2009).

Os CCM da AS, comparados aos dos EUA

Maior CCM dos 96 com +/- 800.000 km2

Características dos CCM

Localização

EUA* AS** Sul do BROceânicos (Atlântico

Sudoeste)

Quantidade média por

estação quente35 18,7 10,7 4,3

Duração média (h) 10 12 15,78 15,13

Média da extensão máxima

(km²)164.600 222.440 276.070 397.798

Climatologia de CCM para os EUA, AS, Sul do Brasil e Atlântico Sudoeste.

POSGEA

Ocorrência mensal de CCM no Sul do Brasil (1998 – 2007).

17

10 10

87

11 11

22

janeiro fevereiro março abril maio outubro novembro dezembro

Quan

tid

ade

de

CC

M

Meses

Tornado nas Missões – 24/04/2016

Infra Vapor Realçada

Tornado nas Missões – 24/04/2016

Tornado nas MissõesInfra Vapor Realçada

Já como CCM!

Tornado nas Missões

Precipitação média anual global

OBRIGADO !

POSGEA

Agradecimentos:

• Nanci Begnini Giugno

• Simone Basso

• SENGE-RS

Porto Alegre, 16 de junho de 2016.