COC 766 - Mudança Hidrológica

Professor(es)

Daniel Andres Rodriguez

 


Ementa

Ementa
i. Conceito de Mudança Hidrológica. Escalas local, regional e global.
ii. Metodologias de identificação de mudanças hidrológicas. Métodos Estatísticos e Modelagem Numérica
iii. Modelagem das Mudanças Hidrológicas, capacidades e limitações
iv. Efeitos da Variabilidade Climática na Disponibilidade Hídrica
v. Efeitos das Mudanças Climáticas na Disponibilidade Hídrica
vi. Efeitos das Mudanças no Uso e na cobertura da terra na disponibilidade hídrica
vii. Implicações nos Recursos Hídricos, sua disponibilidade e manejo


Objetivos - Motivação



Historicamente, a disponibilidade dos recursos hídricos têm desenvolvido um papel preponderante na evolução das civilizações. Os padrões demográficos e de uso do solo globais são constrangidos pela disponibilidade d’água e a capacidade de apropriação do recurso de forma a sustentáa-los. Alterações no ciclo hidrológico produzidas pela variabilidade natural e pela ação antrópica alteram a capacidade de armazenamento da bacia. O estresse que o crescimento da população mundial e as mudanças globais exercem sobre os recursos hídricos têem exacerbado a ocorrência de conflitos relacionados com estes nas últimas décadas e, de acordo com projeções do IPCC, serão ainda mais frequentes e de maior graudo no futuro.

O estudo de Mudanças Hidrológicas foca seu interesse em dinâmicas de longo prazo. Procura-se entender o fator antrópico, através, por exemplo, das modificações da paisagem, dos cursos de água, da exploração do recurso hídrico superficial e subterrâneo e das mudanças climáticas antrópicas; assim como o rol da variabilidade climática natural desde a escala interanual até a escala milenar. A variabilidade e as mudanças climáticaso são entendidaos como processos bidirecionais, atrelados à atividade antrópica e mediados pelo ciclo hidrológico.

O objetivo da disciplina é apresentar o estado da arte no estudo das Mudanças Hidrológicas e de seus impactos no sistemas naturais e antrópicos, e metodologias utilizadas para sua detecção e projeção de cenários

Bibliografia

[1] Wagener, T., M. Sivapalan, P. A. Troch, B. L. McGlynn, C. J. Harman, H. V. Gupta, P. Kumar, P. S. C. Rao, N. B. Basu, and J. S. Wilson (2010), The future of hydrology: An evolving science for a changing world, Water Resour. Res., 46, W05301, doi:10.1029/2009WR008906
[2] Milly, P. C. D., J. Betancourt, M. Falkenmark, R. M. Hirsch, Z. W. Kundzewicz, D. P. Lettenmaier, and R. J. Stouffer (2008), Stationarity is dead: Whither water management?, Science, 319, 573–574, doi:10.1126/science.1151915.
[3] Sivapalan, M., S. E. Thompson, C. J. Harman, N. B. Basu, and P. Kumar (2011), Water cycle dynamics in a changing environment: Improving predictability through synthesis, Water Resour. Res., 47, W00J01, doi:10.1029/2011WR011377.
[4] Zehe, E., and M. Sivapalan (2009), Threshold behavior in hydrological systems as (human) geo‐ecosystems: Manifestations, controls and impli- cations, Hydrol. Earth Syst. Sci., 13(7), 1273–1297, doi:10.5194/hess- 13-1273-2009
[5] McCuen, Richard H. Modeling hydrologic change: statistical methods. CRC press, 2002.
[6] Chen, Jie, François P. Brissette, and Robert Leconte. "Uncertainty of downscaling method in quantifying the impact of climate change on hydrology." Journal of Hydrology 401.3 (2011): 190-202.
[7] McIntyre, Neil, et al. "Modelling the hydrological impacts of rural land use change: current state of the science and future challenges." Hydrology for a changing world (2013): 01-07
[8] Sivapalan, Murugesu, (2005)."Pattern, process and function: elements of a unified theory of hydrology at the catchment scale." Encyclopedia of hydrological sciences.
[9] Beven, K. J. (2001). "Dalton Medal Lecture: How far can we go in distributed hydrological modelling?" Hydrology and Earth System Sciences 5.1, 1-12.
[10] Mendoza, P. A., M. P. Clark, M. Barlage, B. Rajagopalan, L. Samaniego, G. Abramowitz, and H. Gupta (2015), Are we unnecessarily constraining the agility of complex process-based models?, Water Resour. Res., 51, 716–728,
[11] Kumar, P. (2011), Typology of hydrologic predictability, Water Resour. Res., 47, W00H05.
[12] Jhan Carlo Espinoza Villar, Jean Loup Guyot, Josyane Ronchail, Gérard Cochonneau, Naziano Filizola, Pascal Fraizy, David Labat, Eurides de Oliveira, Juan Julio Ordoñez, Philippe Vauchel, (2009). Contrasting regional discharge evolutions in the Amazon basin (1974–2004), Journal of Hydrology, 375, 3-4, 297.
[13] García, N. O., Vargas, W. M. (1998). The temporal climatic variability in the ‘Río de la Plata’basin displayed by the river discharges. Climatic Change, 38(3), 359-379.
[14] Collischonn, W., Tucci C. E. M., Clarke R. T., (2001):. "Further evidence of changes in the hydrological regime of the River Paraguay: part of a wider phenomenon of climate change?." Journal of Hydrology 245.1 218-238.
[15] Christensen, N. S., Lettenmaier, D.P., (2007). "A multimodel ensemble approach to assessment of climate change impacts on the hydrology and water resources of the Colorado River Basin." Hydrology and Earth System Sciences 11.4, 1417-1434
[16] Hagemann, S, et al., (2012) "Climate change impact on available water resources obtained using multiple global climate and hydrology models." Earth System Dynamics,4, 129-144.
[17] Schewe, J., et al., (2014) "Multimodel assessment of water scarcity under climate change." Proceedings of the National Academy of Sciences 111.9, 3245-3250
[18] Haddeland, Ingjerd, et al. "Global water resources affected by human interventions and climate change." Proceedings of the National Academy of Sciences 111.9 (2014): 3251-3256.
[19] Bonell, M., (2010). "The impacts of global change in the humid tropics: selected rainfall-runoff issues linked with tropical forest-land management." Irrigation and drainage systems 24.3-4 (2010): 279-325.
[20] Dessai, S., et al., (2009) "Climate prediction: a limit to adaptation." Adapting to climate change: thresholds, values, governance. 64-78.
[21] Sivapalan, M., Savenije, H. H. G. and Blöschl, G. (2012), Socio-hydrology: A new science of people and water. Hydrol. Process., 26: 1270–1276.
[22] Hale, R. L., et al., (2015) "iSAW: Integrating Structure, Actors, and Water to Study Socio‐Hydro‐Ecological Systems." Earth's Future.


Créditos / CH


3.0 / 45h


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