Luiz Filippe Costa da Silva
Título
SIMULAÇÃO DAS COMPONENTES DO BALANÇO HÍDRICO NA AMÉRICA DO SUL UTILIZANDO MODELOS DE SUPERFÍCIE DE LARGA ESCALA
Resumo
Os recursos hídricos constituem parte integrante e fundamental do desenvolvimento social, o que requer uso consciente e adequado da água em associação com a expectativa de segurança hídrica. A modelagem hidrológica surge como uma importante ferramenta para subsidiar a tomada de decisão sobre a operação de um sistema hídrico-ambiental. A presente dissertação buscou realizar a avaliação das simulações produzidas das componentes do balanço hídrico nas maiores bacias da América do Sul por meio da utilização de dois modelos de superfície de larga escala Noah-MP e CLSM em conjunto com o modelo de escoamento HYMAP, constrastando tal abordagem com balanços gerados por modelos globais do programa GLDAS (CLM, MOS e VIC) e dados da missão espacial GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Foram realizadas análises nas nove (9) maiores bacias da América do Sul ao longo do período 2002-2017. Resultados de intercomparação de modelos de superfície e de produção de vazão foram obtidos por meio de métricas estatísticas como coeficientes de Nash-Sutcliffe e de Klinge-Gupta para diferentes simulações de vazão e de armazenamento de água no período de estudo. As avaliações continentais ressaltam a importância da boa estimativa da umidade do solo e da evapotranspiração, que impactam diretamente a produção de escoamento superficial e armazenamento de água subterrânea. Destaca-se ainda a diferença regional identificada em cada bacia nas simulações realizadas, com os resultados mais acurados nas bacias do Uruguai e do Parnaíba. Por fim, observa-se a importância do estudo na escala continental para balizar o desenvolvimento de estudos regionais e locais.
Abstract
Water resources are an integral and fundamental part of social development, which requires conscious and adequate use of water in association with the expectation of water security. Hydrological modeling emerges as an important tool to support decision-making on the operation of a water-environmental system according to the management at the hydro-graphic basin scale. We sought to evaluate the simulations of the components of the water balance in the largest basins in South America using two large-scale surface models, Noah-MP and CLSM together with the HYMAP flow model, contrasting such approach with the global models of the GLDAS program (CLM, MOS and VIC) and data from the GRACE space mission (Gravity Recovery and Climate Experiment). Analyzes were carried out in the nine (9) largest basins in South America over the period 2002-2017. Results of intercomparison of surface models and flow production were obtained by means of statistical metrics such as the Nash-Sutcliffe and Klinge-Gupta coefficients. Continental assessments emphasize the importance of a good estimate of soil moisture and evapotranspiration, which directly impact the production of runoff and groundwater storage. It is also worth noting the regional difference identified in each basin in the simulations carried out, with the most accurate results in the Uruguay and Parnaíba basins. Finally, it is observed the importance of the study on the continental scale to guide the development of regional and local studies.
