Avaliação da ocorrência de ondas de calor lacustres na lagoa Mangueira/RS em período histórico e sob a perspectiva de mudanças climáticas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Ferrari, Carlos Henrique Saldanha
• Orientador(a): Rodrigues, Lúcia Helena Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Temperatura da água; Lagos; Estimativa; Mudanças climáticas; Mangueira, Lagoa (RS)
• Palavras-chave em Inglês: Water temperature; Lake heatwaves; Climate change
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/275414

Esta dissertação avaliou o desempenho do método de otimização acoplado ao modelo de estimativa de temperatura da água de lagos Air2Water, assim como, a partir dele, a ocorrência de ondas de calor lacustres na lagoa Mangueira/RS em período histórico e sob a perspectiva de mudanças climáticas. A PSO (do inglês, Particle Swarm Optimization), método de otimização acoplado ao Air2Water teve seu desempenho avaliado a partir da redução do número de partículas participando do processo de ajuste do modelo, tratado aqui como o conjunto dos períodos de calibração e verificação. Dados os valores de medida de desempenho obtidos para NSE e RMSE, foi verificada a possibilidade de redução no custo computacional de ajuste do Air2Water por meio da redução no número de partículas da PSO (de 2000, default do modelo, para 50). Com esses resultados, a utilização do Air2Water torna-se ainda mais atrativa na estimativa da temperatura da água de lagos, visto que esse parâmetro regula os processos físicos, químicos e biológicos nesses ecossistemas. Ademais, foi avaliada a ocorrência de ondas de calor lacustres na lagoa Mangueira, ainda utilizando o modelo Air2Water, cujos dados de entrada foram séries temporais de temperatura do ar obtidas a partir de 26 modelos climáticos globais (MCGs). Para a determinação das ondas de calor lacustres na lagoa Mangueira, as séries temporais de temperatura superficial da água, variável de saída do Air2Water, foram estimadas em período histórico e em segundo três cenários futuros: SSP1-2,6, SSP2-4,5 e SSP5-8,5. Os resultados foram expressos em termos de índices de ondas de calor, inicialmente aplicados para ambientes marinhos e, após, para ecossistemas lacustres. A maioria das projeções obtidas através dos MCGs indicaram anomalias positivas para todos os índices de ondas de calor lacustres, especialmente o cenário SSP5-8,5 em relação ao período histórico. Dois dos cinco índices aqui avaliados, além da duração total, foram ainda apresentados segundo uma escala temporal para cada ano associado ao período histórico e aos cenários futuros. Dessa análise, foi observado um aumento nos valores médios desses índices para os três cenários futuros frente ao período histórico, novamente com destaque para o SSP5-8,5. Por fim, foi constatada para a lagoa Mangueira a ocorrência de ondas de calor lacustres durando por mais de 1 estação do ano, com algumas das projeções indicando ainda um estado permanente de ocorrência desses eventos extremos, que, adequadamente estudados, podem ser de suma importância no gerenciamento de lagos, associados à manutenção de importantes serviços ambientais.