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El enfoque de Brasil para la generación de escenarios de cambio climático
Jose A. MarengoCPTEC/INPE,
São Paulo, Brazil([email protected])
Foreign & Commonwealth
Office
Programas existentes de downscaling de escenarios de
cambio climático para estudios de impactos
• PRUDENCE – en Europa
• NARCCAP – en Norte America
• CREAS – Cenários REgionais de Mudança de Clima para América do Sul
(Regional Climate ChangeScenarios for South America)
Anomalias de lluvia [2071-2100)-(1961-90)] HadAM3P (mm/día ) B2
Anomalías de lluvia [207102100)-(1961-90)] HadAM3P (mm/día ) A2
Anomalias de temperatura [207102100)-(1961-90)] HadAM3P DJF ( C) B2
Anomalias de temperatura [207102100)-(1961-90)] HadAM3P DJF ( C) A2
EtaRegCM3HadRM3
HadAMP es el modelo global atmosférico que forza los 3 modelos regionales
HadAMP corre con las SST generadas por la componente oceánica del HadCM3
Ciclo anual de lluvia y temperatura (presente y futuro A2, B2)Sur de Brasil
HadRM3P
RegCM3
LLuvia Temperatura
SUL
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Estação
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C R U R e g C M A 2 B 2
HadRM3P
RegCM3
Eta
HadRM3P
RegCM3
Eta
Ciclo anual de lluvia y temperatura (presente y futuro A2, B2)Amazonia
HadRM3P
RegCM3
LLuvia Temperatura
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HadRM3P
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Ciclo anual de lluvia y temperatura (presente y futuro A2, B2)Nordeste
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DJF MAM JJA SON
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Estação
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CRU ETA A2 B2
HadRM3P
RegCM3
Eta
HadRM3P
RegCM3
Eta
B2 A2HadRM3P
RegCM3
Eta
HadRM3P
RegCM3
Eta
A2
A2
B2
B2
B2
A2
Anual-Anomalia dalluvia (mm/dia)
Ensemble
Ensemble
HadRM3P
RegCM3
Eta
HadRM3P
RegCM3
Eta
B2
B2
B2
A2
A2
A2
A2
Anual-Anomalia deTemperatura ( C)
Ensemble
B2Ensemble
A2Ensemble
HadRM3P HadRM3PB2 A2
RegCM3 RegCM3B2 A2
Eta EtaB2 A2
Verano-Anomalia deChuva (mm/dia)
B2Ensemble
A2Ensemble
HadRM3P HadRM3PB2 A2
RegCM3 RegCM3B2 A2
Eta EtaB2 A2
A2
B2Ensemble
Ensemble
Verano-Anomalia daTemperatura ( C)
HadRM3P HadRM3PB2 A2
Invierno-Anomalia deLluvia (mm/dia)
RegCM3 RegCM3B2 A2
B2Ensemble
Eta EtaB2 A2
A2Ensemble
HadRM3P HadRM3PB2 A2
RegCM3 RegCM3B2 A2
Eta EtaB2 A2
Invierno-Anomalía deTemperatura ( C)
B2Ensemble
A2Ensemble
HadRM3P HadRM3PB2 A2
RegCM3 RegCM3B2 A2
B2Ensemble
Primavera-Anomalia De lluvia (mm/dia)
Eta EtaB2 A2
A2Ensemble
HadRM3P HadRM3PB2 A2
Primavera-Anomalia de Temperatura ( C)
RegCM3 RegCM3B2 A2
B2Ensemble
Eta EtaB2 A2
A2Ensemble
B2
A2 Eta HadRM3P RegCM3
Eta HadRM3PAnomalías de lluvia (anual) [(2071-2100)-(1961-90)]
RegCM3 Ensemble
Ensemble
B2 Eta HadRM3P RegCM3Anomalias de temperatura (anual) [(2071-2100)-(1961-90)]
Eta HadRM3P RegCM3A2 Ensemble
Ensemble
B2 Eta HadRM3P RegCM3Anomalías de lluvia Verano (DJF) [(2071-2100)-(1961-90)]
Eta HadRM3P RegCM3A2 Ensemble
Ensemble
B2 Eta HadRM3P RegCM3Anomalias de Temperatura Verano (DJF) [(2071-2100)-(1961-90)]
Eta HadRM3P RegCM3A2
Anomalías de lluvia Invierno (JJA) [(2071-2100)-(1961-90)]
B2 Eta HadRM3P RegCM3
HadRM3P RegCM3EtaA2 Ensemble
Ensemble
Anomalías de temperatura Invierno (JJA) [(2071-2100)-(1961-90)]B2 Eta HadRM3P RegCM3
Eta HadRM3P RegCM3A2
Ensemble
Ensemble
+
++ +
-
-- -
Modelo global: CCSM2, para losescenarios A1, A2 y B2, y usando elmodelo regional RegCM2.
Escenarios climáticos futuros en lacuenca del río MantaroFuente: VULNERABILIDAD ACTUAL Y FUTURA ante el cambio climático y medidas de adaptaciónen el Valle del Río Mantaro-Volumen III (IGP-CONAM 2005)
Ciclo anual de lluvia y temperatura (presente y futuro A2, B2)Valle del MantaroMANTARO
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HadRM3P
RegCM3
LLuvia Temperatura
OBSV (Obs)Baseline1961-90
B2 Eta HadRM3P RegCM3
B2 Eta HadRM3P RegCM3
Anual- [(2071-2100)-(1961-90)]-Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)Ensemble
Ensemble
Anual- [(2071-2100)-(1961-90)]--Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)
A2 Eta HadRM3P RegCM3
A2 Eta HadRM3P RegCM3 Ensemble
Ensemble
Verano (DJF)- [(2071-2100)-(1961-90)]-Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)
B2 Eta HadRM3P RegCM3
B2 Eta HadRM3P RegCM3 Ensemble
Ensemble
Verano (DJF)- [(2071-2100)-(1961-90)] -Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)
A2 Eta HadRM3P RegCM3
A2 Eta HadRM3P RegCM3 Ensembles
Ensembles
Invierno (JJA)- [(2071-2100)-(1961-90)] -Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)
B2 Eta HadRM3P RegCM3
B2 Eta HadRM3P RegCM3
Ensemble
Ensemble
Invierno (JJA)- [(2071-2100)-(1961-90)] -Valle del Mantaro
Anomalías de lluvia (mm/dia)
Anomalías de temperatura ( C)
A2 Eta HadRM3P RegCM3
A2 Eta HadRM3P RegCM3 Ensemble
Ensemble
Products: (Paper, digital and GIS)-Maps of climate change projections for time slices, A2, B2 (and uncertainties)-Extremes-Reports, publications…. ..
Impacts of climate change
Users and Decision makersGovernment and policy makers
Society, NGO, Academics
Downscaling (40 km)RCM (Eta/CPTEC)
Vulnerability Assessments
Adaptation and mitigation measures
Development and Applications/uncertainties Detection
and attribution
CREAS- Estrategia de la Fase 2-UNDP/MCT Brazil
IPCC AR4 global models (HadGEM1, CCSM3,
ECHAM5)
Capacity building
II National Communication
to UNFCCC
domain
• Domain covers most part of South America• Resolution: 40 km, 38 layers, dt = 90s• Grid-point model (E-grid)• Eta vertical coordinate (Mesinger, 1984),• Model top: 25 hPa,•Prognostic variables: T, q, u, v, ps, TKE, cloudwater/ice,• Convection: Betts-Miller-Janjic scheme• Cloud microphysics rain: Ferrier scheme• Turbulence: Mellor Yamada 2.5, MO surface layer, Paulson functions• Radiation: GFDL package, tendencies updated everyhour,• Land surface scheme: NOAH scheme, 4 soil layers,• Initial conditions from HADCM3,• L.B.C. from HADCM3 updated every 6 h•Initial albedo: seasonal climatology
Caracterízticas del Modelo Regional Eta
−−
=TS
T
PPPPσ
STS
T
PPPP ηη *
−−
=
Tref
TSrefs PP
PzP−
−=
)0()(
η
sigma
eta
Coordenada Vertical
Eta coordenadas quase-horizontales
•Reducción de errores en el cálculo de las derivadas horizontales•Apropiada para los Andes
CPTEC/INPE
• Equipado con supercomputadoras SX-4/8A y SX-6/96.
• SX-6: capaz de procesar hasta 768 mil millones de operaciones aritméticas en punto flotante por segundo.
• Las supercomputadoras posibilitan al CPTEC otorgar, para todo el país, predicciones de tiempo y clima confiables y tener capacidad de modelaje regional.
• Facilidades para entrenamiento en varios niveles (experiencias previas: entrenamiento usando el modelo regional Eta para predicción climática en América del Sur-IAI y entrenamiento para uso del modelo PRECIS del Hadley Centre UK para generar escenarios futuros de clima en América del Sur. Futuro entrenamiento para generar escenarios de cambio de clima usando el modelo Eta (2007)
Estudios Prioritários (1)
• Impactos del cambio climático en la productividad de culturas agrícolas (maíz, soya, etc.) de importancia significativa para el PIB del país.
• Heladas, olas de calor, sequías, y sus impactos, principalmente para los cultivos de café y naranja, en particular en las regiones Sur y Sudeste del país (Brasil).
Coordinación: Empresa Brasileña de Estudios Agropecuarios (EMBRAPA) y su red de 50 centros.
Estudios Prioritários (2)• Impactos del cambio climático
en el sector eléctrico, dada la predominancia de generación hidroeléctrica en el país.
Coordinación: Agencia Nacional de Energía Eléctrica (ANEEL) y Agencia Nacional de Aguas (ANA).
• Sequía en el Nordeste y otras regiones del país y sus impactos en la agricultura, pecuaria y en la generación de energía hidroeléctrica.
Participantes: Agencia Nacional de Energía Eléctrica (ANEEL), Agencia Nacional de Aguas (ANA) y Empresa Brasileña de Estudios Agropecuarios (EMBRAPA).
Estudios Prioritários (3)
• Vulnerabilidad en la área de la salud, en especial con relación a la transmisión de varias enfermedades infecciosas cuyos vectores y parásitos son particularmente sensibles a las alteraciones climáticas (malaria, dengue, etc.)
Coordinación: Fundación Oswaldo Cruz – Ministerio de la Salud.
Estudios Prioritários (4)
• Inundaciones, que representan un problema serio en varias regiones (sistemas de prontitud para desastres).
Participantes: INPE/CPTEC, Instituto Nacional de Meteorología (INMET) –Ministerio de la Agricultura, Sistema de Meteorología de los Estados (RJ, MG, PR, GO, etc.).
• Blanqueamiento de corales en las costas brasileñas
Coordinación: Universidad Federal de Bahia - UFB
Estudios Prioritarios (5)
• Vulnerabilidad de las zonas costeras en virtud del aumento del nivel del mar, siendo importante la implementación de un abordaje preventivo cuando de la selección de locales para la expansión urbana y localización de industrias.
Participantes: Directoria de Hidrografía y Navegación –DHN / Marina de Brasil; Universidad Federal de Rio de Janeiro (UFRJ) y otras universidades federales.
Mensaje
• Modelos climaticos globales de alta resolución (y modelosregionales) proveen escenarios de cambio climático a nivelregional y de extremos, que pueden ser de gran ayuda paraestudos de impactos y vulnerabilidad. Tiene que hacerse unavalidacion del modelo
• Sin embargo, las incertidumbres aún permanecen en estasproyecciones detalladas de clima del futuro
• Investigadores que trabajan en impactos deben saber cuálesde los escenarios de clima futuro pueden ser consideradosmás “ciertos”.
• Esto podrá ser alcanzado solamente a través de unacomunicación y contacto próximo entre climatólogos e investigadores que trabajen en impactos y vulnerabilidad