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https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/38699| Título: | Avaliação do Desempenho do Modelo Eta Besm na Representação dos Componentes do Balanço de Água na Bacia Amazônica |
| Autor: | Vergasta, Leonardo Alves |
| Orientador: | Correia, Francis Wagner Silva |
| Palavras-chave: | Interação biosfera Atmosfera Balanço de Água Bacia Amazônica |
| Data do documento: | 28-Jun-2018 |
| Programa: | Clima e Ambiente - CLIAMB |
| Abstract: | The objective of this study was to evaluate the performance of the Eta Regional Model and the MGB Large scale Hydrological Model (MGB IPH), which was forced with the contour conditions of the Brazilian Earth System Model Ocean Atmosphere version 2.5, in the representation of the components of the water balance (atmospheric and terrestrial branches) in the Amazon basin for the current climate (1979 2005), with emphasis on the Madeira River basin. To evaluate the components of the water balance (atmospheric branches) we used data from the CMAP and Era Interim reanalysis (ECMWF). For the terrestrial branches, flow data from the National Water Agency (ANA) and water level of the Geological Survey of Brazil (CPRM) were used. In general, the regional model Eta and the MGB IPH were able to reproduce the climatic characteristics of the components of the water balance in the Amazon Basin The moisture sink behavior in the Amazon basin was captured well by the regional model Eta (P> E). The non closure of the water balance (17%) in the Amazon shows the deficiency of the physical parameterizations of the models in the representation of the convection (precipitation) and moisture convergence and the short time of numerical integration, causing the model not to reach equilibrium point. The Eta regional model and the MBG IPH were able to represent the atmospheric and terrestrial branches of the water balance in the Madeira river basin. The highest precipitation values were upstream and in the center of the basin due to the presence of the Andes Mountains and the positioning of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and the South Atlantic Convergence Zone (SACZ). The basin of the Madeira River behaved as a moisture sink (P> E) in the rainy season and as a source in the dry season (P <E). The MGB IPH model was able to represent the annual cycle of flows, water level and flood area in the Madeira River basin. The hydrological model reproduced the translation and amplitude of the high water level and delay waves of the order of 3 months between the maxima of the flood area and the precipitation. The performance of the hydrological model in the simulation of the flood area is satisfactory with a relative error of 20% in the period of the flood. The fluviometric stations with the best performance are in regions of extensive floodplain and deep soils where the hydrodynamic model of the MGB IPH is able to better represent the hydrological processes of storage in floodplain and backwater effects. The performance of the hydrological model was satisfactory in the simulation of the seasonal dynamics of hydrological processes and water balance in the Madeira River basin, indicating that the hydrological model is a useful tool for studies of climatic variability, changes in climate and land use, simulation of other processes such as sediment flows and water quality, and for hydrological forecasting operational systems in the Amazon basin. |
| Resumo: | O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho do Modelo Regional Eta e o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB IPH), forçado com as condições de contorno do Modelo Brasileiro do Sistema Terrestre (Brazilian Earth System Model Ocean Atmosphere) versão 2.5, na representação dos componentes do balanço de água (ramo atmosférico e terrestre) na Bacia Amazônica para o clima do presente (1979 2005), com ênfase na bacia do rio Madeira. Para avaliar os componentes do balanço de água (ramo atmosférico) foram utilizados dados do CMAP e reanálises do Era Interim (ECMWF). Para o ramo terrestre foram utilizados dados de vazão da Agência Nacional de Águas (ANA) e nível d’água do Serviço Geológico do Brasil (CPRM). De modo geral o modelo regional Eta e o MGB IPH conseguiram reproduzir as características climatológicas dos componentes do balanço de água na Bacia Amazônica O comportamento de sumidouro de umidade na Bacia Amazônica foi bem capturado pelo modelo regional Eta (P >E). O não fechamento do balanço de água (17%) na Amazônia mostra a deficiência das parametrizações físicas dos modelos na representação da convecção (precipitação) e convergência de umidade e o curto tempo de integração numérica fazendo com que o modelo não alcançasse o equilíbrio. O modelo regional Eta e o MBG IPH conseguiram representar os ramos atmosférico e terrestre do balanço de água na bacia do rio Madeira. Os maiores valores de precipitação foram à montante e no centro da bacia devido à presença da Cordilheira do Andes e do posicionamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). A bacia do rio Madeira comportou se como sumidouro de umidade (P>E) na estação chuvosa e como fonte na estação seca (P<E). O modelo MGB IPH conseguiu representar o ciclo anual das vazões, nível d’água e área de inundação na bacia do rio Madeira. O modelo hidrológico reproduziu a translação e amplitude das ondas de cheia e atraso da ordem de 3 meses entre os máximos da área de inundação e a precipitação. O desempenho do modelo hidrológico na simulação da área de inundação se mostra satisfatório com um erro relativo de 20% no período da cheia. As estações fluviométricas com melhor desempenho estão em regiões de extensa planície de inundação e solos profundos onde o modelo hidrodinâmico do MGB IPH é capaz de representar melhor os processos hidrológicos de armazenamento em planície de inundação e efeitos de remanso. O desempenho do modelo hidrológico se mostrou satisfatório na simulação da dinâmica sazonal dos processos hidrológicos e balanço de água na bacia do rio Madeira, indicando que o modelo hidrológico é uma ferramenta útil para estudos de variabilidade climática, mudanças no clima e no uso da terra, simulação de outros processos como fluxos de sedimentos e qualidade d´água, e para sistemas operacionais de previsão hidrológica na Bacia Amazônica. |
| Aparece nas coleções: | Mestrado - Cliamb |
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