Caracterização de eventos extremos de precipitação e suas consequências em um contexto de mudanças climáticas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Ballarin, André Simões
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: climate change; distribuições de probabilidade; eventos hidrológicos extremos; extreme hydrological extremes; incertezas; mudanças climáticas; probability distributions; uncertainties
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-18082021-095335/

A caracterização dos eventos extremos de precipitação é fundamental para o planejamento e dimensionamento de sistemas hidráulicos. Nesse processo, existem diversas fontes de incerteza que podem afetar significativamente as estimativas realizadas. Entretanto, não há ainda um consenso sobre como contabilizá-las nas diversas etapas de modelagem. Além disso, o contexto atual de mudanças climáticas acaba dificultando ainda mais o entendimento das propriedades desses eventos. Em vista disso, o presente trabalho buscou analisar as diferentes etapas do processo de caracterização de eventos extremos e suas consequências nas estimativas realizadas. A partir de um estudo de caso realizado no estado de São Paulo, foi proposta uma metodologia para a escolha de distribuições de probabilidade utilizadas nesta caracterização, sintetizando informações fornecidas por diferentes critérios de escolha, comumente utilizados nas análises hidrológicas. Considerando a potencial intensificação dos eventos extremos, avaliou-se a evolução temporal dos quantis de precipitação estimados, considerando também, o impacto da representatividade dos dados observados e da redução da série temporal nas estimativas realizadas. Por fim, o estudo avaliou o desempenho de uma metodologia estatística alternativa à teoria clássica de valores extremos para caracterizar chuvas intensas, chamada de teoria Metaestatísica de Valores Extremos (MEV). Os resultados mostraram que a associação de diferentes critérios na escolha das distribuições de probabilidade aperfeiçoa a seleção da distribuição mais adequada e que, embora a utilização de um modelo de probabilidade regionalmente facilite o planejamento hidráulico, essa prática pode aumentar significativamente os erros nas estimativas. A distribuição de Gumbel, amplamente utilizada nos estudos hidrológicos do país, subestimou em muitas situações os eventos hidrológicos. Em contrapartida, a distribuição Generalizada de Valores Extremos se mostrou adequada para a região de estudo. Os quantis de precipitação estimados estão se alterando ao longo do tempo, sendo, necessário que os estudos hidrológicos sejam atualizados constantemente para contabilizar suas propriedades atuais na estimativa de eventos futuros. A análise da representatividade dos dados observados se mostrou como uma alternativa para o processo de caracterização, buscando evitar subestimativas de eventos futuros. Por fim, a distribuição MEV se mostrou mais adequada que a metodologia clássica para caracterizar eventos extremos em um contexto de mudanças climáticas, apresentando menores incertezas em suas estimativas.