Avaliação dos efeitos das mudanças climáticas na hidrologia da bacia do Rio Capibaribe – PE por meio da integração de projeções do CORDEX ao sistema SUPer

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, Gustavo Ribeiro da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Civil e Ambiental
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37171
Resumo: Climate change poses a significant threat to water resources, intensifying extreme climate events and altering temperature and precipitation patterns. This issue can compromise water availability, requiring sustainable approaches and effective adaptations to address emerging water challenges. This study provides an analysis of the potential impacts of these changes on the water balance of the Capibaribe River Basin, located in Pernambuco, Northeast Brazil, considering the relationships between climate patterns, evapotranspiration, and hydrological flows. Simulations were conducted through the Hydrological Response Unit System for Pernambuco (SUPer), utilizing SWAT modeling as the foundational mechanism. Hydrological scenarios were generated from CORDEX projections within the 2030-2099 timeframe, under the RCP8.5 scenario, offering a detailed insight into possible future hydrological conditions in the basin. To address this issue, the research adopted the tool of sensitivity and climate variability analyses, using statistics from climate projections to feed into SUPer. Projections were derived from annual averages across all points along the basin, grouped in decadal intervals, providing a detailed analysis of future climate patterns. By applying sets of climate projections, the study mapped increases in potential and actual evapotranspiration rates compared to the reference water balance. Among the seven contexts analyzed, scenario number 4, corresponding to the 2060-2069 decade, stands out as the most critical, presenting the highest percentage growth in actual evapotranspiration (8.40%). In all situations, even with an increase in rainfall volumes, a simultaneous rise in actual evapotranspiration was observed, highlighting the complexity of the interaction between temperature and precipitation. The results also reveal a concerning trend of up to a 4 °C increase in average temperature by the end of the century, consequently elevating atmospheric water demand and emphasizing the critical need for specific adaptive strategies in the face of climate change.
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Simulations were conducted through the Hydrological Response Unit System for Pernambuco (SUPer), utilizing SWAT modeling as the foundational mechanism. Hydrological scenarios were generated from CORDEX projections within the 2030-2099 timeframe, under the RCP8.5 scenario, offering a detailed insight into possible future hydrological conditions in the basin. To address this issue, the research adopted the tool of sensitivity and climate variability analyses, using statistics from climate projections to feed into SUPer. Projections were derived from annual averages across all points along the basin, grouped in decadal intervals, providing a detailed analysis of future climate patterns. By applying sets of climate projections, the study mapped increases in potential and actual evapotranspiration rates compared to the reference water balance. Among the seven contexts analyzed, scenario number 4, corresponding to the 2060-2069 decade, stands out as the most critical, presenting the highest percentage growth in actual evapotranspiration (8.40%). In all situations, even with an increase in rainfall volumes, a simultaneous rise in actual evapotranspiration was observed, highlighting the complexity of the interaction between temperature and precipitation. The results also reveal a concerning trend of up to a 4 °C increase in average temperature by the end of the century, consequently elevating atmospheric water demand and emphasizing the critical need for specific adaptive strategies in the face of climate change.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAs mudanças climáticas impõem uma ameaça significativa aos recursos hídricos, intensificando eventos climáticos extremos e modificando padrões de temperatura e precipitação. Essa problemática pode comprometer a disponibilidade de água, demandando abordagens sustentáveis e adaptações eficazes para enfrentar os desafios hídricos emergentes. Este estudo oferece uma análise dos possíveis impactos dessas mudanças no balanço hídrico da Bacia Hidrográfica do Rio Capibaribe, localizada em Pernambuco, Nordeste do Brasil, considerando as relações entre padrões climáticos, evapotranspiração e fluxos hidrológicos. As simulações foram realizadas por meio do Sistema de Unidades de Resposta Hidrológica para Pernambuco (SUPer), que utiliza a modelagem do SWAT como mecanismo base. Os ambientes hidrológicos foram gerados a partir de projeções do CORDEX, na janela temporal 2030-2099, sob o cenário RCP8.5, proporcionando uma visão detalhada dos possíveis futuros hídricos da bacia. Para abordar essa problemática, a pesquisa adotou a ferramenta de análises de sensibilidade e variabilidade climática, utilizando estatísticas das projeções climáticas para alimentar o SUPer. As projeções foram obtidas a partir das médias anuais de todos os pontos dispostos ao longo da bacia, agrupadas em intervalos decenais, proporcionando uma análise detalhada dos padrões climáticos futuros. Ao aplicar os conjuntos de projeções climáticas, a pesquisa mapeou aumentos nas taxas de evapotranspiração potencial e real em comparação com o balanço hídrico de referência. Entre os sete contextos analisados, destaca-se o de número 4, referente à década 2060-2069, como o mais crítico, apresentando o maior crescimento percentual na evapotranspiração real (8,40%). Em todas as situações, mesmo com um aumento nos volumes pluviométricos, observou-se simultaneamente um aumento na evapotranspiração real, destacando a complexidade da interação entre temperatura e precipitação. Os resultados revelam ainda uma tendência preocupante de um aumento de até 4 °C na temperatura média até o final do século, aumentando consequentemente a demanda atmosférica por água, e enfatizando a necessidade crítica de estratégias adaptativas específicas diante das mudanças climáticas.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia Civil e AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalUFPBSilva, Gerald Norbert Souza dahttp://lattes.cnpq.br/7647556602060347Almeida, Cristiano das Neveshttp://lattes.cnpq.br/5858373824027435Silva, Gustavo Ribeiro da2025-12-30T13:40:53Z2024-03-302025-12-30T13:40:53Z2024-02-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37171porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-12-31T06:06:25Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/37171Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2025-12-31T06:06:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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