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Título: Variabilidade Interanual do Estoque de Água na Amazônia Central: Análise Observacional e Aplicação de um Modelo Integrado Solo-Aquífero
Título(s) alternativo(s): Interanual Variability of Water Storage in the Central Amazon: Observational Analysis and Application of an Integrated Soil-Aquifer Model
Autor: Temoteo, Gleice Guerreiro
Orientador: Candido, Luiz Antonio
Coorientador: Capistrano, Vinicius Buscioli
Palavras-chave: Modelagem Hidrológica
Estoque de água subterrânea
Data do documento: 18-Dez-2019
Programa: Clima e Ambiente - CLIAMB
Abstract: The main objective of this work was to evaluate the influence of the total water storage memory of the soil, of the water flow, both surface and deep, and at the groundwater dynamics, evaluating representations of seasonal and interannual water storage variation through simulations of an integrated soil-aquifer system, using the Noah-MP and SIMple Groundwater Model (SIMGM) models, at the study field located at Reserva Cuieiras, km 34 of ZF-2. The sensitivity of the water storage to the lower boundary conditions of the model was also evaluated, considering the interaction flows by free drainage and by capillary effect. The results obtained in this study were: ERA5 reanalysis data are close to the data acquired in the study field; by calibrating the Noah-MP model with the soil parameters of the study field allowed the determination of a well-adjusted soil moisture for the superficial layers; soil-aquifer interaction in the base layer of the model favored moistening in upper soil layers, increasing as soil microporosity increased; by including the aquifer in the NOAH-MP model, it was possible to simulate the water storage anomalies in the soil-aquifer system for extreme weather years; finally, the effect of free drainage favors the drying of the soil layers while maintaining the level of the aquifer water supply, while the inclusion of the upward flow by capillarity effect is in the opposite direction.
Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da memória do estoque total de água no solo, no escoamento superficial e profundo e na dinâmica do lençol freático, avaliando representações da variação sazonal e interanual do estoque de água por meio de simulações acerca de um sistema integrado solo-aquífero, utilizando os modelos Noah-MP e o SIMple Groundwater Model (SIMGM), na área de estudo localizada na Reserva Cuieiras, no km 34 da ZF-2. Ambos os modelos foram utilizados no modo offline (desacoplado do modelo atmosférico), o que significa que este tipo de estudo não incorpora os processos de feedbacks que possam ocorrer em consequência dos fluxos de superfície. Adicionalmente, avaliou-se a sensibilidade do estoque de água às condições de fronteira inferior do modelo, considerando os fluxos de interação por drenagem livre e por efeito de capilaridade. Os resultados obtidos neste estudo foram: o conjunto de dados global de reanálise, obtidos a partir do ERA-5 apresentou boa concordância com dados observados adquiridos na área de estudo; a calibração do modelo Noah-MP com os parâmetros do solo da área de estudo permitiu a determinação da umidade do solo bem ajustada para as camadas superficiais; a interação solo-aquífero na camada de base do modelo favoreceu o umedecimento em camadas superiores do solo, aumentando de acordo com o aumento do conteúdo de microporosidade do solo; a inclusão do aquífero no modelo Noah-MP, possibilitou a simulação das anomalias de estoque de água no sistema solo-aquífero para os anos climáticos extremos; por fim verificou-se que, o efeito da drenagem livre favoreceu a perda de água ou “secamento” das camadas superiores do solo mantendo o nível do estoque de água do aquífero, enquanto que a inclusão do efeito do fluxo ascensional por capilaridade resultou no movimento da água, ao longo do perfil de solo, no sentido contrário.
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