La hausse des températures et les modifications du régime des précipitations affectent les écosystèmes particulièrement fragiles des régions arctiques et subarctiques et ont des conséquences socio-économiques pour les populations locales. La perception et l'évaluation des opportunités et des risques qui y sont associés, dépendent des moyens de subsistance, des normes, des valeurs et des représentations du monde des individus qui y sont confrontés.La perception du climat est culturellement et socialement construite. Cette perception varie dans le temps et dans l'espace et, parfois même, diffère parmi différents groupes sociaux en fonction des valeurs et des modes de représentation du monde. Pour toutes ces raisons, nous avons non seulement étudié certains phénomènes météorologiques mais aussi intégré le cadre culturel, politique et historique dans lesquels ils s'inscrivent. Nous avons analysé l'environnement et le climat – et par extension, les événements météorologiques à forts impacts – comme des objets socio-culturels afin de mieux comprendre à la fois leurs impacts mais aussi leurs perceptions par les habitants. Ce travail se situe à la croisée de ces chemins, en confrontant l'observation, et donc les changements, et la perception qu'en ont différents acteurs, en considérant deux régions distinctes, les mers nordiques et la République de Touva.Dans une première partie, nous avons analysés l'impact des Polar Lows, d'intenses cyclones de méso-échelle qui se développent sur les mers libres de glace de l'Arctique pendant l'hiver, sur les régions côtières du nord de la Norvège. Ces systèmes sont associés à des vents de surface forts avec bien souvent des rafales qui peuvent être très violentes (Heinemann et Claud, 1997). Les conditions en mer lors du passage d'un PL peuvent s'avérer dangereuses avec des fortes vagues, des précipitations neigeuses brutales et du blizzard. Ces événements météorologiques extrêmes représentent un véritable risque pour les activités maritimes et côtières de la région, notamment pour le transport maritime, la pêche et les plateformes pétrolières et gazières offshore. En effet, les nouvelles zones libres de glace offrent de multiples opportunités économiques dans ces régions, en particulier en mer de Barents. Or dans le même temps, le recul de la banquise élargit mécaniquement les régions de formation des PLs.Dans une seconde partie, nous avons regardé les impacts du changement climatique et des événements météorologiques sévères en République de Touva. La République de Touva se localise entre 49°5 et 53°5 N en latitude, 88°5 et le 99°E en longitude, c'est par conséquent une région subarctique très méridionale. Le climat y est extrêmement continental et les précipitations ont tendance à être faibles en raison de la faible teneur en humidité dans l'air froid. La plupart du territoire est caractérisé par une végétation forestière de taïga ou de steppe semi-aride. Au cours du XXème siècle, la région a connu des changements socio-économiques majeurs, parfois brutaux, avec notamment le passage d'une société communiste à l'économie planifiée à une économie de marché au début des années 1990. Malgré ces récents bouleversements, les pasteurs nomades (chevaux, vaches, yaks, moutons, chameaux) en Touva occidentale et les chasseurs-cueilleurs éleveurs de rennes en Touva orientale, vivent toujours en étroite relation avec l’environnement naturel. Les populations autochtones de Touva, confrontées à un changement rapide de la société et à des changements globaux causés par certaines politiques régionales et nationales contemporaines, avec notamment l’expansion de l'industrie minière et par le développement de mégaprojets (complexe hydroéléctrique, construction d'une voie chemin de fer), offrent des points de vue variés, en fonction de leurs modes de vie, sur les changements environnementaux qu'ils observent et leurs impacts sur leurs activités quotidiennes. / The perception of the climate is culturally and socially constructed. For this reason, we have studied some weather events integrating the cultural, political and historical contexts in which they occur.In a first part, we analyzed the impact of Polar Lows, intense mesocyclones that develop over ice-free Arctic seas during winter time, on coastal regions of Norway. The passage of PL can provoke dangerous sea conditions with strong waves, sudden snowfall and blizzard. This phenomenon may represent a risk to maritime and coastal activities in the region, particularly for shipping, fishing and oil and gas offshore platforms.In a second part we studied the impacts of climate change and severe weather events in the Republic of Tuva. Tuva is a very southern subarctic region. Its climate is extremely continental and precipitation tend to be low due to the low moisture content in the cold air. During the twentieth century, the region has experienced major socio-economic changes, sometimes brutal, including the transition from a communist and planned economy to a market economy in the early 1990. Despite these recent changes, pastoralists in western Tuva (horses, cows, yaks, sheep, camels) and reindeer herders in eastern Tuva, still live in close contact with the natural environment. Indigenous peoples of Tuva are facing global changes caused by certain contemporary regional and national policies, including the expansion of the mining industry and the development of mega projects. They offer different points of view, describing environmental changes and their impact on their daily activities.

Adaptation to climate change requires a careful evaluation of the infrastructure performance under extreme events in a changing climate. Earthen levees are critical infrastructure systems, which play a vital role to the country’s safety, environment, and economic security. The main objective of this study is to quantitatively assess the integrity of earthen levees subject to extreme precipitation and flooding under a changing climate. A multi-disciplinary modeling framework is developed and applied to two earthen levees, Elkhorn and Sherman Island levees, in California. Patterns of extreme precipitation and flooding are obtained for the study areas under current and future climate. A nonstationary framework is employed, which accounts for climate change-induced changes in statistics of future extreme precipitation. The precipitation and flooding data are then applied as hydraulic loads in a set of fully coupled stresslow finite element simulations to determine the factory of safety (FOS) and probability of failure (Pf) of the levees for different scenarios. The Pf values are used to develop fragility curves, which can provide valuable tools for risk assessments. The modeling framework is used to study three distinct yet interrelated problems. The first problem assesses the performance of the Elkhorn levee using historical and projected future precipitation patterns. The results show that Pf increases 3%-12% under the projected extreme precipitation compared to the baseline scenario. The second problem involves quantifying the effects of changes in future streamflow on the fragility behavior of the Elkhorn levee considering multiple modes of failure. For the cases examined, incorporating future floods leads to up to 23% reduction in FOS and 95% increase in Pf. The third problem assesses the fragility behavior of the Sherman Island levee under compound flooding (induced by coastal, fluvial and pluvial processes), an overlooked aspect in the majority of the existing flood hazard analyses. Results show that considering compound flooding leads to 22% and 30% reductions in FOS for 2- and 50-year recurrence intervals, respectively. Using the projected future pluvial flooding increases Pf by 13%. Findings of this research suggest that risk assessments based on historical records can significantly underestimate the levee’s Pf in a changing climate.

Sediment pulses are defined as large amounts of loose sediment that are suddenly deposited in river corridors due to the action of external factors or processes of natural or anthropogenic origin. Such factors and processes include landslides, debris flows from tributaries, volcanic eruptions, dam removal projects, and mining-related activities. Their occurrence is associated with a surplus in sediment load to downstream reaches, and therefore, with severe channel aggradation and degradation, significant floodplain deposition, increase in flood frequency, damage of infrastructure, and impairment of aquatic habitats. The main objective of this research is to develop a better understanding of the fundamental mechanisms that govern the propagation of these sediment-flow hazards in alluvial sand-bed rivers. Specifically, the study presented herein is divided into three separate parts to achieve this overarching goal. First, a component intended to improve the numerical modeling of morphodynamic processes in alluvial sand-bed rivers by proposing a novel solution methodology that applies either the decoupled or the coupled modeling approach based on local flow and sediment transport conditions. Secondly, a detailed numerical analysis to characterize the behavior of fine-grained sediment pulses (i.e. composed of granular material in the sand size range) in alluvial sand-bed rives by identifying the properties of these types of pulses, as well as the characteristics of riverine environments, that are most relevant to their downstream migration. And lastly, a case study application to assess the effect of the magnitude, duration, and frequency of severe hydrologic events on the overall propagation behavior of fine-grained sediment pulses in alluvial sand-bed rivers. Ultimately, this research aims to contribute towards reducing the uncertainty associated with the impact of these phenomena, and hence, improving the resilience of rivers corridors. / Ph. D.

Despite considerable uncertainties regarding the exact contribution of anthropogenic climate change to disaster risk, rising losses from extreme events have highlighted the need to comprehensively address climate-related risk. This requires linking climate adaptation to disaster risk management (DRM), leading to what has been broadly referred to as climate risk management (CRM). While this concept has received attention in debate, important gaps remain in terms of operationalizing it with applicable methods and tools for specific risks and decision-contexts. By developing and applying a methodological approach to CRM in the decision context of sovereign risk (flooding) in Austria we test the usefulness of CRM, and based on these insights, inform applications in other decision contexts. Our methodological approach builds on multiple lines of evidence and methods. These comprise of a broad stakeholder engagement process, empirical analysis of public budgets, and risk-focused economic modelling. We find that a CRM framework is able to inform instrumental as well as reflexive and participatory debate in practice. Due to the complex interaction of social-ecological systems with climate risks, and taking into account the likelihood of future contingent climate-related fiscal liabilities increasing substantially as a result of socioeconomic developments and climate change, we identify the need for advanced learning processes and iterative updates of CRM management plans. We suggest that strategies comprising a portfolio of policy measures to reduce and manage climate-related risks are particularly effective if they tailor individual instruments to the specific requirements of different risk layers. (authors' abstract)

O atual estudo visa cooperar na compreensão dos efeitos da passagem de tempestades extremas sobre os sistemas litorâneos através do estudo de caso na Desembocadura de Cananéia, localizada na Ilha Comprida - SP. O trabalho contou com campanhas de campo para levantamento de dados topográficos e coletas de sedimentos, análises das condições ambientais atuantes durante o período dos campos, determinação da evolução da linha de costa através da análise de fotos aéreas e imagens de satélite e simulações numéricas para caracterizar o regime de ondas atuante na região. Foram produzidos mapas temáticos para representar as cotas de inundação associadas a ocorrência de marés meteorológicas .Os resultados indicaram que a ação das ondas de tempestade se da principalmente por meio do transporte onshore-offshore nas escalas temporais diária e mensal. A evolução da linha de costa obtida apontou para maior eficiência das correntes de deriva litorânea na escala decadal. A comparação entre os resultados topográficos/volumétricos e da evolução da linha de costa evidenciam uma tendência erosiva nas adjacências do Pontal de Fora associada à incidência de eventos atmosféricos extremos para o período entre 2001 e início de 2012. Os resultados das determinações das cotas de inundação apontam que os maiores impactos locais associados às mudanças climáticas serão provenientes das alterações na frequência de ocorrência e intensidade das tempestades / The current study aims to cooperate in the knowledge about the effects of the occurrence of extreme storms on coastal systems through the case study of the Desembocadura de Cananéia, located on Ilha Comprida - SP. The work included campaigns of field survey to collect topographic data and sediment samples, analysis of environmental conditions during the period of surveys, determination of the shoreline evolution through analysis of aerial photos and satellite images and numerical simulations to characterize the wave regime present in the region. Thematic maps were produced to represent the flood hazard associated with the occurrence of storm surges. Results indicated that the action of storm waves occurs primarily by means of the onshore-offshore transport on daily and monthly time scales. The evolution of the shoreline obtained pointed to greater efficiency of longshore currents on the decadal scale. The comparison between the topographic/volumetric results and the evolution of the coastline shows an erosive trend in the vicinity of the Pontal de Fora associated with the incidence of extreme weather events for the period between 2001 and early 2012. The results of the determinations of flood hazard areas points out that the major local impacts related to the global climate changes will come from variations in the frequency of occurrence and intensity of storms

O atual estudo visa cooperar na compreensão dos efeitos da passagem de tempestades extremas sobre os sistemas litorâneos através do estudo de caso na Desembocadura de Cananéia, localizada na Ilha Comprida - SP. O trabalho contou com campanhas de campo para levantamento de dados topográficos e coletas de sedimentos, análises das condições ambientais atuantes durante o período dos campos, determinação da evolução da linha de costa através da análise de fotos aéreas e imagens de satélite e simulações numéricas para caracterizar o regime de ondas atuante na região. Foram produzidos mapas temáticos para representar as cotas de inundação associadas a ocorrência de marés meteorológicas .Os resultados indicaram que a ação das ondas de tempestade se da principalmente por meio do transporte onshore-offshore nas escalas temporais diária e mensal. A evolução da linha de costa obtida apontou para maior eficiência das correntes de deriva litorânea na escala decadal. A comparação entre os resultados topográficos/volumétricos e da evolução da linha de costa evidenciam uma tendência erosiva nas adjacências do Pontal de Fora associada à incidência de eventos atmosféricos extremos para o período entre 2001 e início de 2012. Os resultados das determinações das cotas de inundação apontam que os maiores impactos locais associados às mudanças climáticas serão provenientes das alterações na frequência de ocorrência e intensidade das tempestades / The current study aims to cooperate in the knowledge about the effects of the occurrence of extreme storms on coastal systems through the case study of the Desembocadura de Cananéia, located on Ilha Comprida - SP. The work included campaigns of field survey to collect topographic data and sediment samples, analysis of environmental conditions during the period of surveys, determination of the shoreline evolution through analysis of aerial photos and satellite images and numerical simulations to characterize the wave regime present in the region. Thematic maps were produced to represent the flood hazard associated with the occurrence of storm surges. Results indicated that the action of storm waves occurs primarily by means of the onshore-offshore transport on daily and monthly time scales. The evolution of the shoreline obtained pointed to greater efficiency of longshore currents on the decadal scale. The comparison between the topographic/volumetric results and the evolution of the coastline shows an erosive trend in the vicinity of the Pontal de Fora associated with the incidence of extreme weather events for the period between 2001 and early 2012. The results of the determinations of flood hazard areas points out that the major local impacts related to the global climate changes will come from variations in the frequency of occurrence and intensity of storms

Nesse trabalho estudamos um laser de estado sólido sujeito a realimentação optica de frequência modificada de um ponto de vista da teoria de bifurcações. Fizemos uma an alise bastante ampla da dinâmica desse laser no espaço de dois parâmetros de injeção (a dessintonização de frequência e a intensidade da injeção) utilizando métodos de integração direta e continuação numérica. Enquanto o método de integração numérica nos possibilitou analisar as dinâmicas mais complexas, incluindo transições para o caos e hipercaos, o método de continuação numérica nos permitiu estudar curvas de bifurcações estáveis e instáveis. A análise foi realizada estudando os efeitos causados pela mudança dos parâmetros que representam o tempo de vida da inversão populacional e a saturação cruzada, responsável pelo acoplamento dos campos dentro do meio ativo. Mostramos que o parâmetro que descreve o tempo de vida da inversão populacional e responsável pelo surgimento de diversas instabilidades no sistema, como o fenômeno de multiestabilidade, surgimento de orbitas periódicas e quase-peri odicas, assim como rotas para o caos via dobramento de período e torus. Para o parâmetro de acoplamento dos campos, mostramos que ele possibilita a presença de hipercaos em nosso sistema, este podendo se apresentar no que denominamos de hipercaos \fraco" e \forte". Dentro da região de hipercaos \forte", mostramos transições determinísticas de dois regimes, em que num deles o laser opera no modo de Q-switching, enquanto que no outro o laser apresenta pequenas oscilações irregulares. Por m, mostramos a existência de uma estatística de eventos extremos dentro do regime hipercaótico. / In this work we studied a solid state laser subjected to frequency-shifted optical feedback from a bifurcation theory point of view. We performed a very broad analysis of the dynamics of this laser in the space of two injection parameters (frequency detuning and injection intensity) using direct integration and numerical continuation methods. While the numerical integration method allowed us to analyze the more complex dynamics, including chaos and hyperchaos transitions, the numerical continuation method allowed us to study stable and unstable bifurcation curves. The analysis was carried out by studying the e ects caused by the change of the parameters that represent the life time of the population inversion and the cross saturation, responsible for the coupling of the elds within the active medium. We show that the parameter that describes the life time of the population inversion is responsible for the appearance of several instabilities in the system, such as the multistability phenomenon, the appearance of periodic and quasi-periodic orbits, as well as routes to chaos via period doubling and torus . For the eld coupling parameter, we show that it allows the presence of hyperchaos in our system, which may present in what we call "weak"and "strong"hyperchaos. Within the "strong"hyperchaos region, we show deterministic transitions of two regimes, in which one laser operates in the Q-switching mode, while in the other the laser presents small irregular oscillations. Finally, we have shown the existence of a extreme events statistic within the hyperchaotic regime.

Neste estudo foram analisadas possíveis tendências de aumento da precipitação em nove estações pluviométricas na sub-bacia 87, incluindo Porto Alegre, no Estado do Rio Grande do Sul, para 50 anos de dados. Eventos extremos são responsáveis por muitos problemas, principalmente em áreas urbanas, e a frequência e a magnitude destes eventos podem aumentar com as alterações climáticas. No intuito de avaliar o impacto de alterações climáticas, em Porto Alegre, utilizou-se o modelo Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG). O LARS-WG é um gerador estocástico capaz de simular cenários climáticos em escala local. Para cada série histórica das estações analisadas, na sub-bacia 87, foi aplicado o teste estatístico de Mann Kendall para identificar possíveis tendências nos dados anuais e trimestrais. Na estação de Porto Alegre também foi realizada pesquisa para identificar o aumento na frequência de ocorrência de alturas de precipitação em diferentes faixas e análise de tendência noshttp://www.bibliotecadigital.ufrgs.br/da.php?nrb=001053508&loc=2017&l=5219eb420c00bf62 dados sub-diários. A geração de séries sintéticas de precipitação para diferentes cenários teve como base os dados pluviométricos da série de Porto Alegre, que consistiu na utilização do período de 1974 a 2014 na geração da linha de base para calibração do LARS-WG. Após a geração de séries sintéticas de precipitação para um clima atual, foi selecionado o máximo diário anual e este foi desagregado em dados subdiários. Na sequência avaliou-se o impacto das alterações em três cenários do IPCC, A1B, A2 e B1. Em cada um dos arquivos de precipitação diária, geradas por projeção no LARS-WG, foi realizada a desagregação em precipitações sub-diárias Os resultados da aplicação do teste de Mann Kendall indicam tendência no aumento do total anual e no número de dias chuvosos (NDC). O trimestre que mais contribuiu para este aumento corresponde à primavera. Entretanto nas estações de Porto Alegre e Sapucaia do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre, São Lourenço no Litoral Sul e Renânia e Serra do Pinto numa região de relevo acidentado próximo ao Litoral Norte também se identificou tendência de aumento no verão e no outono. Em Porto Alegre não foi verificada tendência na precipitação diária máxima anual, permitindo a utilização do LARS-WG que assume que as séries de dados diários observados são estacionárias e gera séries sintéticas com características estatísticas semelhantes à série de dados observados. Uma análise comparativa dos resultados entre as IDFs projetadas com o LARS-WG e a IDF definida por Weschenfelder et al. (2015) indica aumento das precipitações intensas. No primeiro período de projeção no cenário A1B, os desvios ficaram na faixa de 8 a 16% para quatro dos modelos, no cenário A2 os desvios ficaram na faixa de 9 a 19% e no cenário B1 de 7 a 19% em cinco modelos. Para o segundo período de projeção apresentou uma grande variabilidade com desvios entre -3 e 40%. O caminho para reduzir as incertezas é o monitoramento continuado das variáveis meteorológicas, pois a modelagem do clima só pode ser aprimorada com a incorporação de dados reais aos modelos. / This study analyzes possible trends of precipitation increase in nine rainfall stations in subbasin 87, including Porto Alegre, in the State of Rio Grande do Sul, for 50 years of data. Extreme events are responsible for many problems, especially in urban areas, and the frequency and magnitude of these events may increase with climate change. In order to evaluate the impact of climate change in Porto Alegre, the Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG) model was used. The LARS-WG is a stochastic generator capable of simulating local scale climate scenarios. The Mann Kendall's statistical test was applied for each historical series of the analyzed stations in sub-basin 87 in order to identify possible trends in annual and trimestral data. At the Porto Alegre station, research was also conducted to identify the increase in the frequency of occurrence of precipitation heights in different bands and trend analysis in the sub-diary data. The generation of synthetic precipitation series for different scenarios was based on the pluviometric data of the Porto Alegre series, which consisted of the use of the period from 1974 to 2014 in the generation of the baseline for LARS-WG calibration After the generation of synthetic series of precipitation for a current climate, the maximum annual daily was selected and this was disaggregated in sub-diary data. The impact of the changes was then evaluated in three scenarios of the IPCC, A1B, A2 and B1. In each of the daily precipitation files generated by LARS-WG projection, disaggregation in sub-daily precipitation was conducted. The results of the Mann Kendall test indicate a trend in the annual total increase and in the number of rainy days (NDC). The trimester that contributed most to this increase is spring. However, in the Porto Alegre and Sapucaia do Sul stations, in the metropolitan area of Porto Alegre, São Lourenço in the South Coast and Renânia and Serra do Pinto, in an area of rugged relief near the North Coast, there was also a tendency to increase in summer and fall. In Porto Alegre, no trend was observed in the annual maximum daily precipitation, allowing the use of LARSWG, which assumes that the observed daily data series are stationary and generates synthetic series with similar statistical characteristics to the data series observed. A comparative analysis of the results between the IDFs projected with the LARS-WG and the IDF defined by Weschenfelder et al. (2015) indicates an increase in intense precipitation.

A dissertação apresenta um estudo das chuvas extremas relacionadas a quatro desastres naturais ocorridos no Brasil: as inundações do Vale do Itajaí SC, em novembro de 2008, a inundação histórica de São Luís do Paraitinga - SP, em janeiro de 2010, as inundações ocorridas no Vale do Mundaú AL, em junho de 2010 e as inundações e escorregamentos da Região Serrana - RJ, em janeiro de 2011. As chuvas catastróficas foram analisadas através de estatísticas básicas dos dados dos pluviômetros localizados nas regiões. No Vale do Itajaí, as chuvas registradas nos dias 23 e 24 de novembro foram elevadas, atingindo valores acima de 250 mm. Na estação Blumenau, choveu 243,5 mm e 250,9 mm nesses. Na estação localizada em São Luís do Paraitinga, choveu apenas 64,7 mm no dia 1 de janeiro de 2010, quando ocorreu a inundação. Porém, foram observados 205,7 mm em uma das estações localizadas em Cunha. Nesse caso, o elevado volume precipitado na cabeceira da bacia deflagrou as inundações observadas nos dois municípios. No Vale do Mundaú e Paraíba, choveu cerca de 200 mm no dia 5 de junho, em duas das seis estações analisadas. O elevado volume precipitado no dia 5, combinado com as chuvas ocorridas no período de 17 a 19, pode ter causado as inundações observadas no dia 19 nessas bacias. Os dados indicaram que, na Região Serrana do RJ, as inundações e escorregamentos foram causados pela chuva extrema ocorrida nos dias 11 e 12 de janeiro de 2011, que ultrapassou 270 mm no intervalo de 24 h em uma das estações. As chuvas acumuladas nos meses que antecedem os eventos e a alta declividade contribuíram para a saturação do solo e posteriores escorregamentos. Os eventos pluviométricos, classificados através do SPI resultaram, na maioria das estações, chuvas severas ou chuvas extremas A vulnerabilidade das regiões, onde inúmeras habitações estão localizadas em áreas de risco, também foi determinante para que os desastres acontecessem. Outros eventos de magnitude elevada foram observados anteriormente, o que indica que estes eventos são característicos das regiões estudadas. Constatou-se que as regiões analisadas estão sujeitas a chuvas extremas com frequência relativamente alta, muito embora tenha sido observado, em alguns casos, certo grau de raridade nesses eventos. Portanto, nessas áreas devem ser adotadas medidas regionais no sentido de disciplinar o uso e ocupação do solo e reduzir os riscos dos desastres. É fundamental buscar medidas de adaptação da ocupação dessas áreas, considerando o regime hidrológico dessas regiões. / The paper presents a study of extreme rainfall related to four natural disasters occurring in Brazil: the floods in Itajaí Valley, state of Santa Catarina, in November, 2008; the historic flood in São Luís do Paraitinga, state of São Paulo, in January, 2010; the floods in Mundaú Valley, state of Alagoas, in June, 2010; and the floods and landslides in the mountainous region of Rio de Janeiro in January, 2011. The catastrophic rains were analyzed through basic statistical data collected from rain gauges located in those regions. In Itajaí Valley, extremely high rainfalls exceeding 250 mm were recorded on November 23 and 24. In Blumenau, it rained 243.5 mm and 250.9 mm on the same days. At the station located in São Luís do Paraitinga, it rained just 64.7 mm on January 1, 2010, when the flood occurred. However, 205.7 mm were observed in one of the stations located in Cunha. In this case, the high volume of rainfall at the headwater of the basin triggered flooding observed in these two cities. In the valleys of Mundaú and Paraíba, it rained nearly 200 mm on June 5, in two of the six stations analyzed. The high volume of rainfall on June 5, combined with the rains from the 17th to the 19th, may have led to the floods in these basins on June 19. The data indicated that, in the mountainous region of Rio de Janeiro, the flooding and landslides were caused by massive rainfall on January 11 and 12, 2011, which exceeded 270 mm within a period of 24 hours in one of the stations. The rainfall accumulated in the months prior to the events and the high sloping land contributed to soil saturation and subsequent landslides. The rainfall events, sorted through the SPI, resulted in severe or extreme rains in most of the stations. The vulnerability of the regions, which include many homes located in hazardous areas, was also crucial for the disasters to happen. Other major events were previously observed, which indicates that these events are characteristic of the studied regions. It was noted that the analyzed regions are subject to extreme rains with a relatively high frequency, although in some cases these events have demonstrated to be somewhat rare. Therefore, in these areas, region-based measures should be adopted with a view to regulating the use and occupation of the soil and reducing risk of disasters. It is essential to seek adaptation measures of occupation of these areas, considering their hydrological regime.

Na atual discussão do processo de mudanças climáticas, e seus efeitos nas zonas costeiras, o presente estudo tem como objetivo ampliar o entendimento dos fatores responsáveis pelo processo erosivo estabelecido na praia do Hermenegildo, entre os anos de 1947 e 2012, através da associação de dados oceanográficos que levam a intensificação desse processo, e dados geomorfológicos tradicionais. A partir de dados de linha de costa, obtidos através de imagens de satélite, fotografias aéreas, de diferentes épocas, e dados de GPS RTK coletados in situ, foi possível caracterizar o comportamento da linha de costa da praia do Hermenegildo em micro e mesoescala. Dados de TSM, direção e intensidade dos ventos e altura de ondas, obtidos da NOAA, também foram incorporados no estudo. Ao longo de 65 anos, a taxa de retração média da linha de costa foi de 1,68 m/ano, com os maiores picos erosivos registrados entre os anos de 1996 a 2000 (6,29 m/ano) e 2005 a 2006 (5,25 m/ano). Os intervalos com as maiores taxas de recuo são coincidentes com os períodos de ocorrência de forte El Niño e anomalias na TSM. Em anos onde esses eventos são coincidentes, em mesma intensidade, foram registradas as maiores perdas por erosão. Um comparativo feito entre os dados de TSM e retração média da linha de costa apresentaram uma correlação de 80%, num cenário onde os ventos provenientes do quadrante SW são os mais significativos. Quando comparados os dados de TSM e nível médio do mar local (obtidos por modelagem), esses não apresentam correlação significativa. Contudo, quando analisados e comparados separadamente, os dados variam coincidentemente para o mesmo intervalo temporal de forma que, quando se identificou variações na TSM, observou-se também uma variação no nível. O conhecimento do comportamento da linha de costa é fundamental para fins de planejamento e ordenamento do litoral. Dessa forma, a partir do conjunto de dados, foi efetuada uma previsão da posição futura da linha de costa para os anos de 2022, 2032 e 2100, tendo como base o ano de 2012. Estas apresentaram um recuo de 8,18 m, 22,29 m e 151,57 m, respectivamente. De posse dessas informações, um mapa de probabilidades ao processo erosivo foi gerado destacando que, o setor norte do balneário é o mais suscetível à erosão. O produto cartográfico obtido, o qual contempla informações de diferentes escalas, poderá servir como uma ferramenta importante aos gestores costeiros municipais. No que diz respeito ao estabelecimento de possíveis soluções para amenizar ou mitigar a problemática da erosão, o mapa de probabilidades à erosão dará suporte ao processo de expansão do balneário, à medida que os gestores terão mapeadas as áreas de maior e menor probabilidade ao processo erosivo. / In the context of the current discussion of climate change and its effects along the coast al zones, this study aims to broaden the understanding about the responsible factors for the well established coastal erosion at Hermenegildo beach, between the years 1947 and 2012, throughout the association of oceanographic data that may have lead to its intensification, and conventional geomorphological data. Using shoreline position data, through satellite imagery, air photographs of various periods combined with GPS RTK data collected in situ, it was possible to characterize shoreline behavior at micro and medium scale. TSM, wind strength and direction as well as wave height data from NOAA, have also been incorporated to this study. Along 65 years, mean shoreline recession has been of 1.68 m/yr, with highest erosion rates registered between 1996 and 2000 (6.29 m/yr) and between 2005 and 2006 (5.25 m/yr). The highest shoreline recession values coincide with El Niño periods and with TSM anomalies. Throughout the years when these events coincided and had the same intensity, the highest erosion rates were registered. A comparison between TSM data and mean shoreline recession demonstrated a positive correlation of 80%, in a scenario where SW winds predominate. Conversely, when TSM and mean local sea level (modeled), no significant correlation was observed. Nonetheless, when compared and analyzed separately, data varied coincidently for the same time interval, that is when variations in TSM occurred, mean sea level also varied. Understanding shoreline behavior is essential for coastal planning and development. This way, using the available data it was possible to predict future shoreline position for the years 2022, 2032 and 2100, using the 2012 shoreline position as a starting point. Resulting future shoreline positions are 8.18 m, 22.29 m and 151.57 m, respectively. Based on this information, a probabilistic map of erosion risk was prepared highlighting that the northern sector of Hermenegildo is more susceptible to erosion. The resulting cartographic product, which comprises information at various scales, may be used as an important tool for local coastal managers. Regarding the establishment of possible solutions in order to mitigate the erosion problem, the erosion probability map will give support to broaden urbanization along the beach, since the coastal managers will know which area are at higher or lower risk of erosion.