O crescimento populacional e a degradação dos corpos d’água vêm exercendo pressão à agricultura moderna, a proporcionar respostas mais eficientes quanto ao uso racional da água. Para uma melhor utilização dos recursos hídricos, faz-se necessário compreender o movimento da água na natureza, onde o conhecimento prévio dos fenômenos atmosféricos constitui uma importante ferramenta no planejamento de atividades que utilizam os recursos hídricos como fonte primária de abastecimento. Nesse trabalho foram realizadas previsões de longo prazo com antecedência de sete meses e intervalo de tempo mensal de níveis no Sistema Hidrológico do Taim, utilizando previsões de precipitação geradas por um modelo de circulação global. Para realizar as previsões foi elaborado um modelo hidrológico empírico de regressão, onde foram utilizadas técnicas estatísticas de análise e manipulação de séries históricas para correlacionar os dados disponíveis aos níveis (volumes) de água no banhado. Partindo do pressuposto que as previsões meteorológicas são a maior fonte de incerteza na previsão hidrológica, foi utilizada a técnica de previsão por conjunto (ensemble) e dados do modelo COLA, com 30 membros, para quantificar as incertezas envolvidas. Foi elaborado um algoritmo para gerar todas as possibilidades de regressão linear múltipla com os dados disponíveis, onde oito equações candidatas foram selecionadas para realizar as previsões. Numa análise preliminar dos dados de entrada de precipitações previstas foi observado que o modelo de circulação global não representou os extremos observados de forma satisfatória, sendo executado um processo de remoção do viés. O modelo de empírico de simulação foi posteriormente executado em modo continuo, gerando previsões de longo prazo de níveis para os próximos sete meses, para cada mês no período de junho/2004 a dezembro/2011. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia utilizada obteve bons resultados, com desempenho satisfatórios até o terceiro mês, decaindo seu desempenho nos meses posteriores, mas configurando-se em uma ferramenta para auxílio à gestão dos recursos hídricos do local de estudo. / Population growth and degradation of water bodies have been pressuring modern agriculture, to provide more efficient responses about the rational use of water. For a better use of water resources, it is necessary to understand the movement of water in nature, where prior knowledge of atmospheric phenomena is an important tool in planning activities that use water as the primary source of supply. In this study were performed long-term forecasts of water levels (seven months of horizon, monthly time-step) in the Hydrological System Taim, using rainfall forecasts generated by a global circulation model as input. To perform predictions was developed an empirical hydrological regression model. This model was developed based on statistical techniques of analysis and manipulation of historical data to correlate the input data available to the levels (volume) of water in a wetland. Assuming that weather forecasts are a major source of uncertainty in hydrological forecasting, we used an ensemble forecast from COLA 2.2 with 30 members to quantify the uncertainties involved. An algorithm was developed to generate all the multiple linear regression models with the available data, where eight candidates equations were selected for hydrological forecasting. In a preliminary analysis of the precipitation forecast was observed that the global circulation model did not achieve a good representation of extremes values, thus a process of bias removal was carried out. Then the empirical model was used to generate water levels forecast for the next seven months, in each month of the period june/2004 to december/2011. The results showed that the methodology used has a satisfactory performance until the lead time three (third month in the future) where the performance starts to show lower values. Beside the sharply lost of performance in the last lead times, the model is a support tool that can help the decision making in the management of water resources for the study case.

Atualmente existe uma forte demanda por planos e projetos de drenagem urbana, em vista do crescimento da urbanização e de novas exigências legais. Tais planos e projetos poderão esbarrar em uma ausência de relações Intensidade-Duração-Frequência (IDF) para a maioria das cidades brasileiras, em vista da inexistência de dados pluviográficos que possibilitem sua construção. Neste trabalho, foram estimadas relações IDF para todas as sedes municipais brasileiras a partir de estimativas de precipitação do satélite TRMM, que faz medições com resolução temporal de 3 horas. As chuvas máximas com durações menores do que 3 horas foram obtidas através de relação entre durações. As curvas IDF geradas foram comparadas com relações IDF clássicas, estabelecidas com dados pluviográficos. Adicionalmente, foram comparadas com um método alternativo clássico de obtenção de relações IDF em locais sem dados pluviográficos, em que os totais pluviométricos diários são desagregados para durações menores. Os resultados mostram que as curvas IDF geradas a partir do TRMM possuem incertezas, porém são uma alternativa tão eficiente quanto a utilização de chuvas desagregadas a partir de dados pluviométricos. / Nowadays, there is a need for urban drainage projects and planning in Brazil, due to continuing urbanization and a new legal framework. Such plans and projects will demand Intensity-Duration-Frequency (IDF) relations, at least for cities larger than 100.000 inhabitants. Such relations, as well as the pluviographic data which is needed to build them, are often unavailable in Brazil. In this research IDF relations were estimated based on 3-hourly TRMM precipitation estimates. They were then compared to standard IDF relations in sites with pluviographic data. In addition, TRMM IDF relations were compared with another alternative technique for places lacking pluviographic data. Results showed that TRMM estimation of the rainfall still has important uncertainties, but are an alternative method for places without rainfall data.

Neste trabalho avaliou-se o impacto de possíveis cenários de mudanças climáticas sobre os recursos hídricos na bacia do Rio Ibicuí (35,158.43 Km².) afluente da margem esquerda do rio Uruguai em território brasileiro. Os impactos de mudanças climáticas na bacia do Rio Ibicuí foram avaliados através do uso de um modelo hidrológico, analises de sensibilidade de vazão e cenários de mudanças climáticas. As analises de sensibilidade mostraram que as vazões mínimas são menos sensíveis a mudanças de precipitação do às médias e máximas. Cenários de mudanças climáticas para o ano de 2050 (janela de 30 anos centrada em 2050) foram obtidos através do gerador de cenários MAGICC/SCENGEN, que considera resultados de vinte modelos climáticos globais (GCM’s) e três cenários de emissão de gases de efeito estufa. A totalidade dos resultados indicaram aumento da temperatura, porém divergências quanto aos resultados de referentes a precipitação. Alguns dos GCM’s indicaram diminuição da precipitação média anual enquanto outros indicaram o aumento desta variável. Os resultados mensais de modificação na temperatura e precipitação média previstos para 2050 na região da bacia do Ibicuí, obtidos pelos vinte GCMs para cada um dos três cenários, foram utilizados para perturbar as séries observadas e simular o impacto sobre o regime hidrológico através do modelo MGB-IPH. As incertezas relacionadas às projeções de anomalias de precipitação e temperatura, previstas pelo conjunto de 20 GCM’s, foram amplificadas ao avaliar o impacto de mudanças climáticas no regime de vazões. / The impact of possible climate change scenarios on water resources in the Ibicui River basin was assessment in this work. The Ibicui River (35,158.43 Km²) is tributary of Uruguay River and it is located on border of southern of Brazil. The impacts of climate change on the Ibicui River basin were evaluated using a large scale distribuited hydrological model, sensitivity analyses and climate change scenarios. Sensitivity analyses showed that minimum discharges in the Ibicui River are less sensitive to change in mean precipitation when compared to maximum and mean discharge. Climate change scenarios for 2050 (30-years time interval centered in 2050) was obtained through a climate scenario generator, MAGICC/SCENGEN, considering the results from twenty general circulation models (GCM’s) and three emission scenarios of greenhouse gas emissions. Results indicate an increase in the annual mean temperature, but divergences about precipitation. Some GCM’s indicated increase in the annual mean precipitation while others indicated decrease. The hydrological impact of all projections of climate change for 2050 was simulated using the MGB-IPH model, by perturbing the observed times series of temperature and precipitation according to relative changes projected by GMC’s. The uncertainties in projected climate changes are amplified in the hydrological results.

A pesquisa desenvolvida nesta tese foi aplicada ao Banhado do Taim e teve quatro enfoques: a análise de possíveis correlações entre índices climáticos e a precipitação no Banhado do Taim; a verificação da qualidade da previsão de precipitação proveniente de modelos atmosféricos; a previsão hidroclimática de níveis com antecedência de até 6 meses; e por fim o estabelecimento de um conjunto de regras de retirada de água da Lagoa Mangueira, de forma a contribuir com o planejamento da utilização dos recursos hídricos com múltiplos usos. Os resultados das análises mostram uma relação entre os índices climáticos e a precipitação, que as relações dos períodos secos e úmidos não estão unicamente e diretamente ligadas aos fenômenos El Niño e La Niña e que a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) influencia na precipitação no Sistema hidrológico do Taim, variando proporcionalmente em relação ao sinal. Na verificação da qualidade da previsão de precipitação, os modelos apresentaram boa correlação com a precipitação observada, e aqueles que apresentaram melhores desempenhos foram: o modelo global com a Média dos Membros, o MRERS e o Modelo de regressão, embora os dois primeiros tenham subestimado a precipitação observada na grande maioria do tempo. A previsão de nível com base na previsão de precipitação apresentou bons resultados, com coeficiente de correlação ficando em média 0,95, e o coeficiente de Nash mostrou que o modelo é adequado. Na verificação dos erros em relação ao nível o modelo de Regressão linear mostrou-se melhor em relação aos demais modelos, embora o horizonte de previsão seja de apenas 3 meses. Na análise do último item, para a definição de preceitos para o uso da água foi estabelecida uma metodologia que permite a integração da previsão hidroclimática com as necessidades hídricas da fauna e flora representativas do Banhado do Taim através dos Índices de Qualidade Ambiental ou Curvas guias e a estimativa do real consumo de água para o arroz irrigado, permitindo definir com um horizonte de até 6 meses, critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossistema do SHT, proporcionando benefícios mútuos. / The research conduced on this thesis Project were applied for the Taim Wetland and had four main points: the analysis of possible correlations between climatic indexes and precipitation of the Taim Wetland; the verification of the quality of forecasts developed for precipitation obtained from atmospheric models; the “hydroclimatic” forecast of levels considering six months upfront; and finally the establishment of a set of rules of water removal from Mangueira Lagoon, in order to contribute with the management and utilization of water resources for multiple purposes. The results of analysis performed show a correlation between the climatic indexes and precipitation. Relation between dry and humid seasons are not solely and directly related to El Niño and La Niña events. The results indicate an influence of the “Ocilação Decadal do Pacífico (ODP)” on the precipitation of the hydrologic system of Taim, proportionally varying in relation to the signal. On the verification of the quality of the precipitation forecast, the models presented a good correlation with the observed precipitation. The models that had the best performance were the following: the global model with the average of the members, the MRERS and the backcast. The two first mentioned underestimated the observed precipitation most of the time. The level forecast based on the precipitation forecast presented good results, with an average coefficient of correlation of 0.95. The Nash coefficient indicated the model is suitable on the error verification in relation to the “Linear backcast” even though the forecast horizon is just three months. On the analysis of the last aspect of the study, the definition of the rule for water use, a methodology that allows the integration of hydroclimatic forecast was defined, with representative hydrologic needs of fauna and flora of the Taim Wetland by the quality indexes or “guide curves” and the estimation of the real water use for irrigated rice, allowing the definition of a six months horizon, water resources management criteria, allocating water for irrigation and conservation of the SHT’s ecosystem, providing mutual benefits.

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The objective of this research is to analyze the climatic variability of rainfall related to atmospheric systems in the regional scale and with air temperature (ºC) and rainfall (mm) in the local scale, cited by Ribeiro (1993). Physical geographic elements (geomorphology, hypsometry, declivity, slope exposure and land use). Rainfall data were collected from the National Water Agency (ANA) in the historical series of 1974 - 2016 (42 years). In order to obtain the local data, 7 thermohygrometers were installed (for the recording of the air temperature (ºC)) and pluviográfos (for rainfall data collection (mm)). The data was tabulated in Excel spreadsheets. The results of the regional precipitation were: rainfall accumulation in the North and West portions of the study area was observed in the spatialization of the rainfall average and a decrease in rainfall occurred in the southern and eastern portions of the basin; the rainfall variability of the four pluviometric stations at the regional scale was found to be above average and (54.14%) below Piranhas-GO, averaging 1,661.5 mm (42.86%); the stations of Córrego do Ouro (1,539.3 mm) and Montividiu-GO (1,457.8 mm) obtained the same results of 47.61% above the average and 52.39% below the average; the precipitation trend along the 4 stations, there was an insignificant correlation because the R² value was less than 1; in the 1980s, it was classified as "rainy" with precipitations above 2,000.0 mm, in 1990 it was classified as "dry" for all stations (875.9 to 1013.6 mm). This precipitation variability is related to regional atmospheric systems; e) on the regional atmospheric conditions and the variability of the maximum and minimum daily air temperature (ºC) and rainfall (mm) in the local scale, it was observed that the maximum temperatures recorded their highest values in the months of September, October and November under the action of the South Atlantic and Tropical Continental masses, causing high temperatures, in P1 were recorded 49.2 ºC and in P7, 46.1 ºC in September / 2017. The minimum temperatures were recorded in the months of June, July and August / 2017, under the influence of the cold fronts, where the temperature decreased, with the lowest value recorded in P7 - 7.0 ºC in the month of July / 2017. Rainfall is heterogeneous, collection point P5 recorded the highest monthly precipitation in the month of November / 2016, with 411.6 mm, month in which it is associated to the southward shift of the South Atlantic Convergence Zone (SACZ). The lowest total monthly volume of precipitation in the study area was 5.3 mm for the month of July / 2017, in this period the masses are characterized as dry and cold. As for the spatialization of absolute maximum and minimum temperatures, an interrelation of the physical-geographic factors was observed; the P1 recorded the highest temperatures (47.3 ºC, 48.0 ºC, 49.2 ºC) located in the eastern end of the basin, and, associated to land use, hypsometry, geomorphology, slope and slope exposure respond to the results. The P5 located at the northern end of the basin presented the absolute maximum monthly temperature of (43.6 ºC, 44.5 ºC and 45.8 ºC) associated to the topoclimatic factor, being this highest point of the basin (834 m). Absolute minimum temperatures were concentrated in the center of the basin at P3 and P7, which are lower points, located in valley bottom, with pasture land use; P3 - 8.4 ºC and P7 - 7.0 ºC were registered in these points in July / 2017. / Resumo: Com base na gênese e na dinâmica atmosférica, podem ser evidenciadas diversas relações de causa e efeito no conjunto formado pela atmosfera e a superfície. Apesar de o clima ser regido pela ação da radiação solar e pelos fatores naturais de superfície, a ação do homem, através das formas de uso e ocupação das terras no espaço, vem provocando alterações climáticas, principalmente em escalas locais. O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Médio Caiapó, Oeste Goiano, entre as coordenadas geográficas de 16° 22′ 40″ e 16° 25′ 21″ latitude Sul e 51° 20′ 58″ e 51° 04′ 28″ longitude Oeste. O objetivo desta pesquisa é analisar a variabilidade climática da precipitação pluvial relacionando-a com os sistemas atmosféricos na escala regional e com temperatura do ar (ºC) e a precipitação pluvial (mm) na escala local, citada por Ribeiro (1993), relacionando com os elementos físicogeográficos (geomorfologia, hipsometria, declividade, exposição da vertente e uso da terra). Os dados das precipitações pluviais regionais foram adquiridos junto aos postos pluviométricos da Agência Nacional das Águas – ANA na série histórica de 1974 – 2016 (42 anos). Para a obtenção dos dados locais foram instalados 7 termohigrômetros (para o registro da temperatura do ar (ºC)) e pluviográfos (para coleta de dados de precipitação pluvial (mm)). Os dados foram tabulados em planilhas do Excel. Os resultados da precipitação regional foram: na espacialização da média pluvial notou-se um acúmulo de precipitação nas porções Norte e Oeste da área de estudo, e que ocorreu uma diminuição das precipitações nas porções Sul e Leste da bacia; a variabilidade das precipitações pluviais dos 4 postos pluviométricos, na escala regional, constatou-se que em Piranhas-GO obteve a média de 1.661,5 mm (42,86%) registraram acima de média e (54,14%) abaixo; os postos de Córrego do Ouro (1.539,3 mm) e Montividiu-GO (1.457,8 mm) obteve os mesmos resultados de 47,61% acima da média e 52,39% abaixo da média; a tendência das precipitações ao longo dos 4 postos, houve uma correlação insignificativa pois o valor de R² foi menor que 1; aos anos-padrão, 1980 foi classificado como “chuvoso” com precipitações acima de 2.000,0 mm, no ano de 1990 foi classificado como “seco” para todos os postos (875,9 a 1.013,6 mm). Essa variabilidade da precipitação está relacionada com os sistemas atmosféricos regionais; e) sobre as condições atmosféricas regionais e a variabilidade da temperatura do ar (ºC) máxima e mínima absoluta diária e precipitação pluvial (mm) na escala local constatou-se, que as temperaturas máximas registraram seus maiores valores nos meses de setembro, outubro e novembro sob a atuação das massas do Atlântico Sul e Tropical Continental, ocasionando altas temperaturas, no P1 foram registrados 49,2 ºC e, no P7, 46,1 ºC em setembro/2017. As temperaturas mínimas foram registradas nos meses de junho, julho e agosto/2017, sob a influência das entradas das frentes frias, em que ocorreu a diminuição da temperatura, sendo o menor valor registrado no P7 – 7,0 ºC no mês de julho/2017. A precipitação pluvial é heterogênea, o ponto de coleta P5 registrou a maior precipitação mensal no mês de novembro/2016, com 411,6 mm, mês em que está associada ao deslocamento para o sul da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). O Menor do volume total mensal de precipitação na área de estudo foi de 5,3 mm para o mês de julho/2017, neste período as massas são caracterizadas como seca e frio. Quanto à espacialização das temperaturas máximas e mínimas absolutas, observou-se uma inter-relação dos elementos físicogeográficos; o P1 registrou as maiores temperaturas (47,3 ºC; 48,0 ºC; 49,2 ºC) localizadas no extremo leste da bacia, e, associadas ao uso da terra, hipsometria, geomorfologia, declividade e exposição da vertente respondem aos resultados. O P5 localizado no extremo norte da bacia apresentou a temperatura máxima absoluta mensal de (43,6 ºC, 44,5 ºC e 45,8 ºC) associadas ao fator topoclimático, sendo este o ponto mais alto da bacia (834 m). As temperaturas mínimas absolutas concentraram-se no centro da bacia, no P3 e P7, que são pontos mais baixos, localizados em fundo de vale, com uso da terra para pastagem; nesses pontos foram registrados P3 – 8,4 ºC e no P7 – 7,0 ºC no mês de julho/2017.

Fez-se a separação, enriquecimento e purificação de iantânio e ítrio partindo-se de um concentrado de terras raras empobrecido em cério, conhecido como LCC, \"low cerium carbonate\", um concentrado de ítrio designado como \"carbonato de ítrio\" e um terceiro concentrado designado como \"oxido de terras ítricas\". Os dois primeiros concentrados foram produzidos industrialmente pela NUCLEMON - Nuclebrás de Monazita e Associados Ltda, usando monazita brasileira. O \"oxido de terras ítricas\" é proveniente do processo de obtenção de Iantânio durante a execução do trabalho experimental desta tese. Fez-se uso das seguintes tecnologias: 1) precipitação fracionada com uréia; 2) lixiviação fracionada do LCC com carbonato de amônio e 3) precipitação dos peroxicarbonatos de terras raras usando-se seus carbonatos complexos. Obtidas frações enriquecidas em terras raras estas foram refinadas por meio de tecnologia de troca iônica em leito de resina catiônica sem uso de ion retentor e eluição com sais de amônio do ácido etilenodiaminotetraacético. Com a associação das técnicas acima mencionadas foram obtidos óxidos puros de ítrio (>97,7%), oxido de Iantânio (99,9%), óxido de gadolínio (96,6 %) e oxido de samário (99,9%). O processo aqui desenvolvido tem viabilidade técnica econômica para a instalação de uma unidade de maior porte visando a industrialização. / In this work, separation, enrichment and purification of lanthanum and yttrium were performed using as raw material a commercial low cerium rare earth concentrate named LCC (low cerium carbonate), an yttrium concentrate named \'yttrium carbonate\', and a third concentrated known as \'yttrium earths oxide. The first two were industrially produced by the late NUCLEMON - NUCLEBRAS de Monazita e Associados Ltda, using Brazilian monazite. The \'yttrium earths oxide\' come from a process for preparation of lanthanum during the course of the experimental work for the present thesis. The following techniques were used: fractional precipitation with urea; fractional leaching of the LCC using ammonium carbonate; precipitation of rare earth peroxycarbonates starting from the rare earth complex carbonates. Once prepared the enriched rare earth fractions the same were refined using the ion exchange chromatography with strong cationic resin without the use of retention ion and elution using the ammonium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. With the association of the above mentioned techniques were obtained pure oxides of yttrium (>97,7%), lanthanum (99,9%), gadolinium (96,6%) and samarium (99,9%). The process here developed has technical and economic viability for the installation of a large scale unity.

O presente estudo concerne à compreensão da evolução morfológica entre 1948 e 2010 no campo de dunas transgressivo da margem leste da lagoa do Peixe, situado no Parque Nacional da Lagoa do Peixe (PNLP), Rio Grande do Sul, Brasil, e à análise dos agentes responsáveis pelas transformações verificadas. O PNLP possui banhados, matas de restinga, lagoas de água doce e salobra e campos eólicos transgressivos, demandando proteção. A metodologia consistiu na análise de imagens aéreas, de 1948 e de 2001, e orbitais, de 2010, sendo todas manipuladas no software ArcGis®. Utilizaram-se, também, dados de precipitação de 1948 a 2010, obtidos do Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), e de vento do período entre 1958 e 2000, da Marinha do Brasil, e de 2008 a 2014, do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), sendo gerados gráficos de anomalias de chuva e de direção, frequência e velocidade do vento. Constatou-se que o campo de dunas apresentava extensas cadeias transversais e barcanoides e baixa cobertura vegetal em 1948, evoluindo para cadeias barcanoides menores, barcanas isoladas, lençóis de areia, dunas parabólicas e bacias de deflação em 2001 e em 2010, além de áreas úmidas interdunas. Verificou-se um significativo incremento da pluviosidade anual e nos meses de novembro como resultado do aumento da frequência de eventos El Niño (ENOS), promovido pela fase quente da Oscilação Decenal do Pacífico (ODP) de 1977 até o início do século XXI, aumentando a cobertura vegetal e as áreas úmidas na área de estudo. Observaram-se modificações no padrão de ventos na região, o qual pode estar relacionado aos fatores climáticos, às mudanças na cobertura vegetal e ao uso do solo para a silvicultura. Os fatores responsáveis pelas mudanças morfológicas no campo eólico, portanto, correspondem ao incremento das chuvas e à presença da silvicultura, que reduziu o suprimento de areia e também afetou a morfologia local. / This study is about understanding the morphologic transformations occurred between 1948 and 2010 in the transgressive dunes field of Peixe lagoon’s east margin, situated in the Lagoa do Peixe National Park (LPNP), in Rio Grande do Sul State, Brazil, and analyzing which agents control these transformations. The LPNP has wetlands, sandbank woods, freshwater and brackishwater lagoons and transgressive dunefields that must be protected. The methodology was analyze aerial photographies of 1948 and 2001 and SPOT-5 satelitte images from 2010, and georeference them on ArcGis® software. It was found that the transgressive aeolian system showed morphologic transformations in the analyzed period, because it was identified many transversal and barchanoid ridges in 1948 which suffered reduction in current images, occurring the evolution of both into smaller barchanoid ridges, isolated barchan dunes, sand sheets, parabolic dunes, blowouts and wetlands on interdunes environments in 2001 and 2010. There was also an important increase in annual rainfall and in every November, because the El Niño events (ENOS) increased during the warm phase of the Pacific Decadal Oscillation (PDO), from 1977 to beginning of the 21th. This factor increased the vegetal covering and the wetlands on the dunes field. There were changes in the local wind pattern that can be related to climatic factors, variations in the vegetal covering and land use for silviculture. Thus, the factors that changed the morphology in the dunes field were the increasing of the rainfall and the silviculture that reduced the sand and also affected the local morphology.

Atualmente existe uma forte demanda por planos e projetos de drenagem urbana, em vista do crescimento da urbanização e de novas exigências legais. Tais planos e projetos poderão esbarrar em uma ausência de relações Intensidade-Duração-Frequência (IDF) para a maioria das cidades brasileiras, em vista da inexistência de dados pluviográficos que possibilitem sua construção. Neste trabalho, foram estimadas relações IDF para todas as sedes municipais brasileiras a partir de estimativas de precipitação do satélite TRMM, que faz medições com resolução temporal de 3 horas. As chuvas máximas com durações menores do que 3 horas foram obtidas através de relação entre durações. As curvas IDF geradas foram comparadas com relações IDF clássicas, estabelecidas com dados pluviográficos. Adicionalmente, foram comparadas com um método alternativo clássico de obtenção de relações IDF em locais sem dados pluviográficos, em que os totais pluviométricos diários são desagregados para durações menores. Os resultados mostram que as curvas IDF geradas a partir do TRMM possuem incertezas, porém são uma alternativa tão eficiente quanto a utilização de chuvas desagregadas a partir de dados pluviométricos. / Nowadays, there is a need for urban drainage projects and planning in Brazil, due to continuing urbanization and a new legal framework. Such plans and projects will demand Intensity-Duration-Frequency (IDF) relations, at least for cities larger than 100.000 inhabitants. Such relations, as well as the pluviographic data which is needed to build them, are often unavailable in Brazil. In this research IDF relations were estimated based on 3-hourly TRMM precipitation estimates. They were then compared to standard IDF relations in sites with pluviographic data. In addition, TRMM IDF relations were compared with another alternative technique for places lacking pluviographic data. Results showed that TRMM estimation of the rainfall still has important uncertainties, but are an alternative method for places without rainfall data.

Neste trabalho avaliou-se o impacto de possíveis cenários de mudanças climáticas sobre os recursos hídricos na bacia do Rio Ibicuí (35,158.43 Km².) afluente da margem esquerda do rio Uruguai em território brasileiro. Os impactos de mudanças climáticas na bacia do Rio Ibicuí foram avaliados através do uso de um modelo hidrológico, analises de sensibilidade de vazão e cenários de mudanças climáticas. As analises de sensibilidade mostraram que as vazões mínimas são menos sensíveis a mudanças de precipitação do às médias e máximas. Cenários de mudanças climáticas para o ano de 2050 (janela de 30 anos centrada em 2050) foram obtidos através do gerador de cenários MAGICC/SCENGEN, que considera resultados de vinte modelos climáticos globais (GCM’s) e três cenários de emissão de gases de efeito estufa. A totalidade dos resultados indicaram aumento da temperatura, porém divergências quanto aos resultados de referentes a precipitação. Alguns dos GCM’s indicaram diminuição da precipitação média anual enquanto outros indicaram o aumento desta variável. Os resultados mensais de modificação na temperatura e precipitação média previstos para 2050 na região da bacia do Ibicuí, obtidos pelos vinte GCMs para cada um dos três cenários, foram utilizados para perturbar as séries observadas e simular o impacto sobre o regime hidrológico através do modelo MGB-IPH. As incertezas relacionadas às projeções de anomalias de precipitação e temperatura, previstas pelo conjunto de 20 GCM’s, foram amplificadas ao avaliar o impacto de mudanças climáticas no regime de vazões. / The impact of possible climate change scenarios on water resources in the Ibicui River basin was assessment in this work. The Ibicui River (35,158.43 Km²) is tributary of Uruguay River and it is located on border of southern of Brazil. The impacts of climate change on the Ibicui River basin were evaluated using a large scale distribuited hydrological model, sensitivity analyses and climate change scenarios. Sensitivity analyses showed that minimum discharges in the Ibicui River are less sensitive to change in mean precipitation when compared to maximum and mean discharge. Climate change scenarios for 2050 (30-years time interval centered in 2050) was obtained through a climate scenario generator, MAGICC/SCENGEN, considering the results from twenty general circulation models (GCM’s) and three emission scenarios of greenhouse gas emissions. Results indicate an increase in the annual mean temperature, but divergences about precipitation. Some GCM’s indicated increase in the annual mean precipitation while others indicated decrease. The hydrological impact of all projections of climate change for 2050 was simulated using the MGB-IPH model, by perturbing the observed times series of temperature and precipitation according to relative changes projected by GMC’s. The uncertainties in projected climate changes are amplified in the hydrological results.

A pesquisa desenvolvida nesta tese foi aplicada ao Banhado do Taim e teve quatro enfoques: a análise de possíveis correlações entre índices climáticos e a precipitação no Banhado do Taim; a verificação da qualidade da previsão de precipitação proveniente de modelos atmosféricos; a previsão hidroclimática de níveis com antecedência de até 6 meses; e por fim o estabelecimento de um conjunto de regras de retirada de água da Lagoa Mangueira, de forma a contribuir com o planejamento da utilização dos recursos hídricos com múltiplos usos. Os resultados das análises mostram uma relação entre os índices climáticos e a precipitação, que as relações dos períodos secos e úmidos não estão unicamente e diretamente ligadas aos fenômenos El Niño e La Niña e que a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) influencia na precipitação no Sistema hidrológico do Taim, variando proporcionalmente em relação ao sinal. Na verificação da qualidade da previsão de precipitação, os modelos apresentaram boa correlação com a precipitação observada, e aqueles que apresentaram melhores desempenhos foram: o modelo global com a Média dos Membros, o MRERS e o Modelo de regressão, embora os dois primeiros tenham subestimado a precipitação observada na grande maioria do tempo. A previsão de nível com base na previsão de precipitação apresentou bons resultados, com coeficiente de correlação ficando em média 0,95, e o coeficiente de Nash mostrou que o modelo é adequado. Na verificação dos erros em relação ao nível o modelo de Regressão linear mostrou-se melhor em relação aos demais modelos, embora o horizonte de previsão seja de apenas 3 meses. Na análise do último item, para a definição de preceitos para o uso da água foi estabelecida uma metodologia que permite a integração da previsão hidroclimática com as necessidades hídricas da fauna e flora representativas do Banhado do Taim através dos Índices de Qualidade Ambiental ou Curvas guias e a estimativa do real consumo de água para o arroz irrigado, permitindo definir com um horizonte de até 6 meses, critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossistema do SHT, proporcionando benefícios mútuos. / The research conduced on this thesis Project were applied for the Taim Wetland and had four main points: the analysis of possible correlations between climatic indexes and precipitation of the Taim Wetland; the verification of the quality of forecasts developed for precipitation obtained from atmospheric models; the “hydroclimatic” forecast of levels considering six months upfront; and finally the establishment of a set of rules of water removal from Mangueira Lagoon, in order to contribute with the management and utilization of water resources for multiple purposes. The results of analysis performed show a correlation between the climatic indexes and precipitation. Relation between dry and humid seasons are not solely and directly related to El Niño and La Niña events. The results indicate an influence of the “Ocilação Decadal do Pacífico (ODP)” on the precipitation of the hydrologic system of Taim, proportionally varying in relation to the signal. On the verification of the quality of the precipitation forecast, the models presented a good correlation with the observed precipitation. The models that had the best performance were the following: the global model with the average of the members, the MRERS and the backcast. The two first mentioned underestimated the observed precipitation most of the time. The level forecast based on the precipitation forecast presented good results, with an average coefficient of correlation of 0.95. The Nash coefficient indicated the model is suitable on the error verification in relation to the “Linear backcast” even though the forecast horizon is just three months. On the analysis of the last aspect of the study, the definition of the rule for water use, a methodology that allows the integration of hydroclimatic forecast was defined, with representative hydrologic needs of fauna and flora of the Taim Wetland by the quality indexes or “guide curves” and the estimation of the real water use for irrigated rice, allowing the definition of a six months horizon, water resources management criteria, allocating water for irrigation and conservation of the SHT’s ecosystem, providing mutual benefits.