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CLIMATIC RISC ZONING-AGRICULTURE PUBLIC POLICY WHAT, WHERE AND WHEM TO PLANT – 5565 MUNICIPALITIES I.) 1996 – INTRODUCTION OF THE CLIMATIC RISK ZONING.

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1 CLIMATIC RISC ZONING-AGRICULTURE PUBLIC POLICY WHAT, WHERE AND WHEM TO PLANT – 5565 MUNICIPALITIES I.) 1996 – INTRODUCTION OF THE CLIMATIC RISK ZONING II.) MAPA – 115,2 Bilhões de Reais III.) GLOBAL WARMING AND AGRICULTURE SCENARIOS GOF/BRITISH EMBASSY New Geography of Brazilian Agriculture 9 CULTURES AND 1 PASTURE/CATTLE RAISING WORLD BANK. 23 GCMs and 3 RCMs. 7 CULTURES and PASTURE

2 Bonan, 2008 PREVISÃO: TEMPO-CLIMA

3 Introdução Processo de Zoneamento Agrícola BIPZON Chuva Temperatura Radiação Solar KC ISNA Decendial BIPZONInterpolação Classificação e geração de mapas Grade Interpolada Executado 1000s de vezes (Uma vez para cada estação meteorológica) Executado 10s de vezes (Uma vez para cada decêndio) Shapefile Mapas Executado 10s de vezes (Uma vez para cada decêndio) Tempo de Processamento: - Antes (processamento sequencial – 1 máquina): horas - Depois (processamento distribuído – 20 máquinas): ~10 minutos - Incluindo novos produtos

4 Model(s) Input DataSimulation & Analysis Modeling/Simulation Process Climate Information: P, T, Water Def. Planting Date Definition based on: Integration indexes WRSI = ETR/ETM (Water Requirement Satisfaction Index) Rain excess probability on harvest Water Deficit High Temperatures Low Temperatures Climate Information: P, T, Water Def. Agrometorological Crop Database: Cycle and phenological phases Culture Coef. (Kc) Phenological critical phase Soil Water Retention Root Zone Definition of cutting criteria by culture, in terms of water consumption

5 ANALISES EFETUADAS - MAPAS E LISTAGEM DE MUNICIPIOS Nova Geografia da Agricultura Brasileira CULTURAS: 9 (Arroz, Feijão, Soja, Milho, Mandioca, Girassol, Cana, Café, Algodão) (Pastagem e Gado de Corte) MODELOS: PRECIS A2 – PRECIS B2 ANOS: Atual, 2010, 2020, 2050, 2070 AGUA SOLO (mm): 30, 50, 70 CICLOS: 2 DECÊNDIOS: 36 TOTAL: 9cult x 9cen = 81 mapas finais 81 x 36dec = 2.916mapas Mapas primarios = x 2cicl x 3cad = Testes modelos = mapas gerados no processo Total de simulações = 396 Tempo Processamento – Cerca de 20 horas/cada

6 SCenAgri – Simulação de Cenários Agrícolas Futuros Computadores Dedicados Computadores Não-Dedicados Servidor Web (SCenAgri) Grade Computacional 25 comps -> 120 HDFS Base de Dados Interface Web

7 Modelos climáticos usados nas avaliações do IPCC : GCMs: FAR (1990), SAR (1996), TAR (2001) e AR4 (2007). 212 pixels RCMs:PRECIS, BRAMS, ETA. Pixel 50 x 50 Km pixels. A complexidade dos modelos vem aumentando e os cenários são mais consistentes e aderentes ao clima atual. Novos modelos: 5 x 5 Km Microclima: 100 x 100 m

8 Metodologia Grande variabilidade dos dados gerados pelos modelos »Aplicação Média Móvel e Delta de T°

9 Soybean Base Year 2010 OPTIMISTIC Region Planted Area 2009 (ha) 2020 (%)2030 (%) South , ,7

10 Arábica Coffee Actual Risk Zoning Irrigation Necessary Low Climatic Risk Irrigation Recommended Frost Risk High Temperature Risk High Climatic Risk

11 Irrigation Necessary Low Climatic Risk Irrigation Recommended Frost Risk High Temperature Risk High Climatic Risk Arabica Coffee Scenary A2 - Year ,15% Prejuízo em bilhões Área de baixo risco R$ 1,6

12

13 Os números indicam observações recebidas - por dia -em um centro de previsão de tempo

14 TABELA FINAL Precis A2Precis B2 MunicípioCulturaAtual Abadia de Goiás-GOMilhoXXXXXXX Cana XXXXXX GirassolXXXXXXX ArrozXXXXXXX AlgodãoXXXXXXX FeijãoXXXXXXX SojaXXXXXXX Café Abadia dos Dourados-MGMilhoXXXXXXX Cana GirassolXXXXXXX ArrozXXXXXXX AlgodãoXXXXXXX FeijãoXXXXXXX SojaXX X Café

15 CROP Potencial Area 2010 (Km 2 ) Potencial Area Model Precis A (Km 2 ) % Variation related to actual area Potencial Area Model Precis A (Km 2 ) % Variation related to actual area Potencial Area Model Precis A (Km 2 ) % Variation related to actual area COTTON , , ,12 RICE , , ,19 COFFEE , , ,01 SUGARCANE , , ,18 BEAN , , ,30 SUNFLOWER , , ,17 CASSAVA , , ,26 CORN , , ,28 SOYBEAN , , ,39

16 Metodologia Método proposto por Gleik (1986) » Cálculo da variação de temperatura de modelos climáticos »Temperatura Simulada = Equação Regional de Temperatura +

17 Em momentos de crise, só a imaginação é mais importante que o conhecimento - Einstein

18 Metodologia »Comportamento dos modelos com mesma tendência »CENÁRIOS PESSIMISTA E OTIMISTA

19 Simulador de Cenários Agrícolas »Aplicação da metodologia de zoneamento de risco climático; »Sistema computacional de alto desempenho; »Embrapa Informática Agropecuária; »Interface WEB »Base: BIPZON »Modelo de Balanço Hídrico Sequencial (Simulação - 10 dias) »ISNA – Fase mais sensível ScenAgri GRID »120 computadores » simulações

20 Simulações dos Cenários Agrícolas 7 Culturas »Milho 1°Safra e 2° Safra »Algodão »Arroz »Soja »Feijão 1°Safra e 2°Safra »Cana-de-açúcar »Trigo Cenários Pessimista e Otimista Modelo BRAMS (com e sem precipitação simulada) 2010, 2020 e Regiões

21 Soybean Base Year 2010 PESSIMISTIC Region Planted Area 2009 (ha) 2020 (%)2030 (%) South , ,4

22 2020Cenário (%) OtimistaPessimista Soja-13,0-24,0 Modelo PRECIS (Assad & Pinto, 2008)-21,62-23,59 Resultados - SOJA »Comparação de Resultados Deste trabalho X Modelo PRECIS

23 Continuidade dos Trabalhos Adaptação »Biotecnologia »Cultivares resistentes à seca Mitigação »Práticas de manejo do solo »Calcário/Gesso »Plantio Direto Redução dos efeitos das mudanças climáticas Duas Linhas: Novas Simulações

24 Um modelo climático é um software ou código para computador contendo dezenas a centenas de milhares de linhas codificadas usado para processar dados e gerar previsões sobre a evolução do clima da Terra em função da evolução dos GEE.

25 Water balance Determination of Evapotranspiration Potential (ETP) Average temperature (month and years) 2010,2020,2030 Determination of phenological phases Sowing date Soil type Climatic Risks by municipality Meteorological stations Average monthly temperature Kc index Duration of phenologic al phases Rain daily data Final ZONING Crop Water Stress Index ETP

26 Metodologia

27

28 1 dia 10 dias 100 dias 1000 dias A cadeia de processos que define o clima Concentração de gases de efeito estufa Energia Solar Teleconexões do clima terreste Interações oceano-terra- atmosfera Interações com geleiras Interações biogeoquímicas Impactos climáticos

29 ATMOSFERA (semanas-meses) Camada Limite Atmosférica (dias) Camada de Mistura (meses) Gelo Oceânico (meses, décadas) Sol Oceano profundo ( anos) OCEANOS Neve (dias) Geleira ( anos) Camadas de gelo (10 k anos) Lagos, litosfera, biosfera (meses, décadas) CONTINENTES Tectônica – fluxo térmico da terra/forçante antropogênica Sistema Climático


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