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Title: Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul : impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar
metadata.dc.creator: Castro, Fábio da Silveira
Issue Date: 2014
Abstract: O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) através do seu Quarto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas Globais (IPCC-AR4), publicado em 2007, atribui as emissões de gases de efeito estufa como a principal causa do aumento médio das temperaturas e alerta para uma elevação entre 1,8 ºC e 6,4 ºC até 2100, podendo modificar assim a aptidão climática para as culturas agrícolas em diversas regiões do planeta. Diante disso, existe a necessidade de substituição dos combustíveis fósseis por fontes renováveis e limpas de energia, como o etanol. A cana-de-açúcar apresenta-se, portanto, como uma cultura estratégica na produção do etanol. O presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar o desempenho dos Modelos Climáticos Globais (MCGs) do IPCC-AR4 na simulação de dados climáticos de temperatura do ar e precipitação pluviométrica para o período anual e mensal; 2) elaborar o zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar para a América do Sul considerando o clima referência e o futuro para as décadas de 2020, 2050 e 2080 em função do cenário de emissão A1B considerado pessimista e que usa um equilíbrio entre todas as fontes de energia. Para a avaliação do desempenho dos MCGs, foram utilizados dados climáticos médios mensais observados de precipitação e temperatura do ar provenientes do Climatic Research Unit (CRU) e dados simulados oriundos dos 22 MCGs do IPCC (cenário 20c3m) compreendidos entre o período de 1961-1990, além do Multimodel (ensemble) – MM que é a média da combinação dos dados de todos os modelos. O desempenho dos MCGs foi avaliado pelos índices estatísticos: desvio padrão, correlação, raiz quadrada da média do quadrado das diferenças centralizadas e o “bias” dos dados simulados com os observados, que foram representados no diagrama de Taylor. Para a etapa da elaboração do zoneamento agroclimático procedeu-se o cálculo dos balanços hídricos (referência e futuros) da cultura, pelo método de Thornthwaite & Mather (1955). Para o cenário referência, utilizaram-se dados das médias mensais da precipitação e temperatura provenientes do CRU, enquanto que para as projeções futuras, dados provenientes das anomalias do Multimodel (ensemble) – MM para as décadas de 2020, 2050 e 2080, que foram ajustados, obtendo-se assim as projeções futuras para cada período analisado. Baseado nos mapas temáticos reclassificados de deficiência hídrica anual, temperatura média anual, excedente hídrico anual e no índice de satisfação das necessidades de água (ISNA), realizou-se uma sobreposição dessas informações obtendo assim, os mapas finais do zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar. Posteriormente ao zoneamento, realizou-se a análise das transições (ganhos, perdas e persistências) entre as classes de aptidão climática da cultura. Os resultados mostram que o Multimodel (ensemble) – MM para o período mensal apresenta o melhor desempenho entre os modelos analisados. As áreas inaptas correspondem a maior parte da América do Sul e uma expressiva transição entre as classes de aptidão climática da cultura.
The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) through its Fourth Assessment Report of Global Climate Change (IPCC-AR4), published in 2007, assign emissions of greenhouse gases as the main cause of the increase in average temperatures and alert an increase between 1.8 ºC and 6.4 ºC until 2100, thus being able to modify the climatic aptitude for crops in different regions of the planet. Therefore, a necessity exists to replace fossil fuels with renewable and clean energy sources such as ethanol. The cane sugar, therefore, presents itself as a strategic crop for ethanol production. The present study objective: 1) evaluate the performance of Global Climate Models (GCMs) IPCC-AR4 climate data to simulate air temperature and precipitation for the annual and monthly period; 2) elaborate the agroclimatic zoning of cane sugar to South America considering the climate for future reference and 2020, 2050 and 2080 in function to the emission scenario A1B considered pessimistic and using a balance between all energy sources. For the evaluate the performance of GCMs were used observed monthly mean precipitation and air temperature from the Climatic Research Unit (CRU) and simulated data deriving from the 22 GCMs from the IPCC (scenario 20c3m) between the period 1961 to 1990, beyond Multimodel (ensemble) - MM which is the average of the combination of data from all models. The performance of GCMs was evaluated by statistical indices: standard deviation, correlation, root-mean-square differences of the centralized and the "bias" of the simulated data with the observed, which were represented in the Taylor diagram. To the stage of development of agroclimatic zoning proceeded to calculate the water balance (reference and future) of culture by the method of Thornthwaite & Mather (1955). For the reference scenario used data from monthly averages of precipitation and temperature from the CRU, while for future projections, data from the Multimodel anomalies (ensemble) - MM for the 2020, 2050 and 2080, which were adjusted, thus obtaining future projections for each analyzed period. Based on thematic maps reclassified on annual water deficit, annual mean temperature, annual water surplus and the Index Satisfaction of Water Requirements (ISNA) held an overlay of this information thus obtaining the final maps of agroclimatic zoning of cane sugar. Subsequently the zoning took place the analysis of transitions (gains, losses and persistence) between classes of climatic aptitude of culture. The results show that the Multimodel (ensemble) - MM for the monthly period show the best performance among the models analyzed. The unfit areas correspond to most of South America and a substantial transition between the classes of weather ability of culture.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1449
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