Luciano Nobrega Rodrigues Xavier
Título
Modelagem Hidrológica com Aporte de Dados da Missão Espacial Grace: Aplicação a Bacias Brasileiras
Resumo
A compreensão de fluxos de água em grande escala é um grande desafio a ser vencida na modelagem climática. Dados da missão de gravimetria espacial GRACE, obtidos a partir de 2002, permitiram a determinação mais precisa do campo de gravidade da Terra. Nos continentes, as mudanças na gravidade, que ocorrem na escala sazonal, devem-se ao ciclo hidrológico. Assim, desde sua fase de planejamento, esperava-se que os dados do missão GRACE fossem se constituir em uma fonte de dados única para a compreensão do ciclo hidrológico em grande escala, o que foi plenamente comprovado pela comunidade científica. A presente tese de doutorado tem como objetivo discutir a adequação do uso das séries de armazenamento total de água derivadas da missão GRACE na modelagem hidrológica de grandes bacias. Um grande esforço foi empreendido na análise da variabilidade espaço-temporal do armazenamento total em grandes bacias brasileiras, especialmente na bacia amazônica. Os resultados obtidos mostram que as séries obtidas dos dados GRACE são capazes de representar as principais características do ciclo hidrológico nas escala sazonal e interanual. Como próximo passo, a adequação da integração dos dados GRACE emmodelos hidrológicos foi analisada por meio de um arcabouço simplificado aplicado à bacia do rio Negro. Os resultados obtidos permitiram a discussão das limitações do uso desses dados para fins de modelagem hidrológica e a proposição de um novo referencial de análise.
Abstract
Understanding large scale water fluxes is a great challenge to be met when addressing climate modeling. Data from space gravimetry GRACE mission has been derived since 2002 for allowing a more precise determination of the Earth gravity field. Over the continents, main gravity changes taking place at the seasonal scale are due to the water cycle. Thus, since the planning phase GRACE data had been envisaged as a unique source of information on water cycle variability on large scale. This has been fully attested since its data became available for the scientific community. The present Ph.D. thesis aims at discussing Total Water Storage (TWS) series derived from GRACE solutions suitability as an additional data source for large scale hydrological modeling. A great effort has been done in analyzing TWS spatiotemporal variability over large Brazilian watersheds, especially the Amazon basin. The obtained results show that GRACE TWS series could represent main water cycle characteristics at the seasonal and interannual scale. As a next step, the suitability of integrating GRACE TWS data has been addressed within a simple approach applied to the Negro River basin, one of the most important subbasins of Amazon watershed. From the obtained results many of the limitations in using these data for hydrological modeling purposes could be discussed, and a improved framework for analysis has then be proposed.
