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Monitoramento de Seca Agrícola no Estado de Minas Gerais Curso de Treinamento em Gestão do Risco Climático 03 a 07 de março de 2008 INMET – IRI Luiz Cláudio.

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1 Monitoramento de Seca Agrícola no Estado de Minas Gerais Curso de Treinamento em Gestão do Risco Climático 03 a 07 de março de 2008 INMET – IRI Luiz Cláudio Costa – Universidade Federal de Viçosa

2 Água em cenário de Mudanças Climáticas O mundo vive uma crise global de água devido ao uso insustentável da água. Atualmente existem sistemas altamente vulneráveis a pequenas variações na disponibilidade de água. Em nível global a disponibilidade de água excede, em muito as múltiplas necessidades humanas. Contudo, as projeções indicam que ao final do século XXI a demanda de água vai superar a oferta. Regionalmente, em diversas partes do mundo, a demanda de água para agricultura, uso doméstico e industrial, já excede a oferta (Vörösmarty et al., 2000). Tal situação vai se tornar ainda mais grave com o aumento da população,mudanças do uso do solo, mudanças da demanda de água pela sociedade e a necessidades ambientais.

3 Água e carbono em cenário de Mudanças Climáticas O ciclo global da água é extremamente sensível à vegetação. Cerca de 80% da superfície da terra é coberta com vegetação que demanda acesso a grande quantidade de água. As plantas exercem um papel fundamental no ciclo global da água por meio da dinâmica da condutância estomática e cobertura do solo. Mais de 40% dos ecossistemas terrestres são fortemente limitados pela disponibilidade de água (Nemani et al., 2003).

4 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SISTEMA SOLO-PLANTA- ATMOSFERA

5 A Conexão entre Aquecimento Global e o Ciclo Hidrológico Aquecimento Temperatura Evaporação Capacidade de Reter Água Umidade Atmosférica Temperature o F Saturated Vapor Pressure t t+20 Efeito Estufa Intensidade da Chuva Seca Inundação Seca Created by: Gi-Hyeon Park Cortesia: S. Sarooshian, U. California-Irvine

6 Burke et al., 2006

7

8

9 Década de 70 Década de 90 Outubro a janeiro

10 Standardized anomaly Nemani et al.,2002 Água e Carbono

11 2. Objetivos 2.1 Principal Desenvolver um Sistema Integrado de Monitoramento de seca em tempo real para o Estado de Minas Gerais. Específicos Consolidar e centralizar as informações no que se refere à caracterização da seca no Estado, permitindo assim a ação efetiva dos diferentes órgãos em suas ações de mitigar o efeito da seca. Monitorar, em tempo real, para as diferentes regiões do Estado, a duração e a intensidade da seca. Fornecer, semanalmente, em forma gráfica, a extensão espacial e a intensidade da seca para o Estado de Minas Gerais. Desenvolver e manter permanentemente atualizado um site com as informações sobre a seca no Estado.

12 ÍNDICE DE SEVERIDADE DE SECA DE PALMER – (PDSI) 1.0 – TESTE DOS ÍNDICES DE SECA: PALMER (1965), TEMPERATURA E PRECIPITAÇÃO BALANÇO HIDRÍCO; CALIBRAÇÃO. ÍNDICE DE PRECIPITAÇÃO PADRONIZADA (SPI); MÉTODO DO DECIL ÍNDICE DE PERCENTAGEM DA NORMAL (IPN). McKEE et al. (1993), PRECIPITAÇÃO MÍNIMA ~30 ANOS. GIBBS & MAHER (1967), BASEADO NA DISTRIBUIÇÃO DE OCORRÊNCIA DE PRECIPITAÇÃO. WILLEKE et al. (1994), PRECIPITAÇÃO ATUAL E A NORMAL CLIMATOLÓGICA.

13 ESQUEMA CONCEITUAL DA T.T P2P2 P1P1 Resíduo Curva de tendência tecnológica TT

14 ESQUEMA CONCEITUAL DO MODELO RESÍDUO DA PRODUÇÃO E ÍNDECE DE SECA

15 2.0 - RESULTADOS Variação dos índices de secas dentro das nove Mesorregiões da área de estudo ZONA DA MATA VALE DO JEQUITINHONHA VALE DO RIO DOCE CAMPO DAS VERTENTES CENTRAL MINEIRA METROPOLITANA DE BELO HORIZONTE OESTE DE MINAS SUL E SUDOESTE DE MINAS TRIÂNGULO E ALTO PARANAÍBA

16 2.1 - Variação dos índices de seca na Mesorregião Zona da Mata FIGURA – 1 Variação dos índices de secas (PDSI, SPI, DECIL e IPN) na Mesorregião Zona da Mata, período de out-jan, 1974 a 2003.

17 2.2 - Variação dos índices de seca na Mesorregião Vale do Jequitinhonha FIGURA – 2 Variação dos índices de secas (PDSI, SPI, DECIL e IPN) na Mesorregião Vale do Jequitinhonha, período de out-jan, 1974 a 2003.

18 TABELA– 1 Correlações entre os diferentes índices de seca nas mesorregiões de estudo. Zona da MataTriângulo/Alto ParanaíbaSul/Sudoeste de Minas SPIDECILIPNSPIDECILIPNSPIDECILIPN PDSI0,00930,04300,00600,02990,02090,02630,12410,12920,0882 SPI-0,94830,9536-0,95810,9613-0,94390,9475 DECIL--0, , ,8639 Campo das VertentesOeste de MinasVale do Rio Doce SPIDECILIPNSPIDECILIPNSPIDECILIPN PDSI-0,0787-0,0584-0,0827-0,0903-0,0468-0,12150,31150,30170,2546 SPI-0,92930,9850-0,92070,9442-0,90910,8521 DECIL--0, , ,7920 Vale do JequitinhonhaMet. de Belo HorizonteCentral Mineira SPIDECILIPNSPIDECILIPNSPIDECILIPN PDSI-0,0775-0,1135-0,04840,00810,03570,02300,01010,05080,0027 SPI-0,92690,9570-0,95400,9624-0,85940,8626 DECIL--0, , ,8748

19 FIGURA – 1(a) Diagramas de dispersões dos índices SPI e DECIL no período de outubro a dezembro de 1974 a 2003, na Mesorregião Zona da Mata do Estado de Minas Gerais.

20 FIGURA – 2(a) Diagramas de dispersões dos índices SPI e DECIL no período de outubro a dezembro de 1974 a 2003, na Mesorregião Vale do Jequitinhonha do Estado de Minas Gerais.

21 TABELA -2 Ocorrências dos eventos de secas detectados pelos PDSI, SPI, DECIL e IPN, ao longo da série de no período de out-jan, no Estado de Minas Gerais. Mesorregião Zona da Mata ÍNDCIES SECA INICIALSECA SUAVESECA MODERADASECA SEVERASECA EXTREMA TOTAL PDSI SPI DECIL IPN Mesorregião Vale do Jequitinhonha ÍNDCIES SECA INICIALSECA SUAVESECA MODERADASECA SEVERASECA EXTREMA TOTAL PDSI SPI DECIL IPN

22 3.3 - Análise Histórica das Ocorrências de Secas em Minas Gerais Considerando o Método do Decil. MESORREGIÃO SECA SEVERASECA EXTREMA TOTAL ZONA DA MATA48351 TRIÂNGULO/ALTO PARANAÍBA SUL/SUDOESTE DE MINAS41445 CAMPO DAS VERTENTES OESTE DE MINAS VALE DO RIO DOCE VALE DO JEQUITINHONHA MET. DE BELO HORIZONTE43548 CENTRAL MINEIRA TABELA – 3 Ocorrência dos eventos de seca, detectadas pelo Método do Decil ao longo da série de 1974 a 2003, nas nove mesorregião da área de estudo.

23 6 (a)6 (b) 6 (c) FIGURA – 6 (a – c) Diagrama de dispersão da curva de tendência tecnológica da produção de milho na Mesorregião Triângulo e Alto Paranaíba de 1974 a 2003.

24 TABELA – 6 Resultados estatísticos (EQM, EMA, d, s, e R2) utilizados para identificar o melhor índice de seca agrícola na Mesorregião da Zona da Mata, Triângulo e Metropolitana Mesorregião Zona da Mata Triângulo Alto Paranaíba Metropolitana de Belo Horizonte Erro Quadrado Médio - E Q M (t)612, ,061060,54 Erro Médio Absoluto - E M A (t)480, ,33864,28 Índice de Concordância (d)0,35060,22280,0443 Desvio Padrão (s )1,491,301,35 Coeficiente de Determinação (R 2 )0,07620,03310,0011

25 O Sistema de Monitoramento de seca Agrícola será definido para cada região considerando as seguintes variáveis: precipitação, temperatura, Evapotranspiração,

26 Se o valor da precipitação indicar níveis de seca ao nível de 70, 80 ou 90% e pelo menos um dos outros indicadores indicar uma seca no mesmo nível ou superior, então a região será considerada sob o efeito de uma seca ao nível indicado pela precipitação. Se o valor da precipitação indicar níveis de seca superior a 70% e pelo menos um dos outros indicadores indicarem seca a um nível de 70%, então a região será considerada sob uma seca ao nível de 70%. Se o valor da precipitação não indicar seca, mas pelo menos dois dos outros indicadores indicarem seca, então será considerado um nível de seca de 70% para a região.

27 Crescimento: Demanda de água e emissão de CO 2 Growth : 16% PNUMA

28 General Large Area Model for Annual Crops (GLAM) d(HI)/dt Pod yieldBiomass transpiration efficiency Root system DevelopmentTranspirationradiation stagetemperature rainfall Leaf canopyRH waterSoil water stress C YG Challinor et al. (2003)

29 Correlation between June-Dec rainfall and yield 2.5 o Challinor et al. (2003)

30 Cenários de Mudanças Climáticas Modelos de Crescimento de Culturas / Experimentos Modelos Econômicos Efeitos CO 2 temperatura Adaptações Impactos Econômicos Sociais Mudanças Climáticas e Agricultura Modelos Climáticos Regionais(RGCMs) Modelos Climáticos Globais(GCMs) Extremos

31 Cenário de Emissões Downscaling Estudos de Impactos Vulnerabilidade (fisica) Capacidade de adaptação (presente e futura) Processo participativo Vulnerabilidade (social) MEDIDAS DE ADAPTAÇÃO ESTUDOS INTEGRADOS

32 O Mundo Hoje

33 A terra possui o suficiente para o sustento de todos, mas não para a ganância de uns poucos Mahatma Gandhi A ciência, a educação e o comércio não servem a humanidade se não estiverem associado a ética, ao amor e ao respeito a todo ser sensiente Sai Baba


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