métodos para estimativa dos fluxos de vapor d Águada ... · variação do balanço energético do...

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F U N D A Ç Ã O B R A S I L E I R A P A R A O D E S E N V O L V I M E N T O S U S T E N T Á V E L 19 de julho de 2007 Métodos para Estimativa dos Fluxos de Vapor D´Água da Amazônia para outras Regiões do Brasil (Projetos Rios Voadores) Eneas Salati I Oficina sobre o Papel das Florestas do Amazonas no Ciclo Hidrológico e Valoração dos Serviços Ambientais

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F U N D A Ç Ã O B R A S I L E I R A P A R A O D E S E N V O L V I M E N T O S U S T E N T Á V E L

19 de julho de 2007

Métodos para Estimativa dos Fluxos de Vapor D´Água da Amazônia para outras Regiõesdo Brasil (Projetos Rios Voadores)Eneas Salati

I Oficina sobre o Papel das Florestas do Amazonas no Ciclo Hidrológico e Valoração dos Serviços Ambientais

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Variação do Balanço Energético do Planeta

∈ = forçante radiativa = 1,60 w/m2 ( ≅ 0,5 % do Ei ) ( Ei = 347 w/m2 )E = energia retida no Planeta = ∈ x 4 π R2

E = 818 x 1012 WE ≅ 10 bombas atômicas (Hiroshima) / s

• A maior parte acumulada nos oceanos: 80%• Na atmosfera: ∆T ≅ 0,8ºC• Derretendo gelo: Ártico + geleiras• Aumenta a umidade absoluta do ar

Total de Energia Acumulada pelos GEE

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Balanço Hídrico no Brasil por Regiões Hidrográficas

(*) ETR-evapotranspiração real anual (m3 / ano);ETR/P-relação entre a evapotranspiração real e a precipitação

Q = Vazão total dos rios = 5,67 x 1012 m3/a (37% da P)

Região Hidrográfica Área Km 2 Q -Vazão Média (m 3/s)

P-Precipitação (m3/ano)

x 1012

ETR (*) (m3/ano)

x 1012

ETR/P x 100 (*) %

Amazônica 3.869.953 131.947 8,66 4,50 52

Tocantins Araguaia 921.921 13.624 1,69 1,26 75

Atlântico NE Ocidental 274.301 2.683 0,491 0,41 81

Parnaíba 333.056 763 0,372 0,35 94

Atlântico NE Oriental 286.802 779 0,349 0,32 91

São Francisco 638.576 2.850 0,662 0,57 86

Atlântico Leste 388.160 1.492 0,411 0,36 88

Atlântico Sudeste 214.629 3.179 0,289 0,19 65

Atlântico Sul 187.522 4.174 0,294 0,16 55

Uruguai 174.533 4.121 0,312 0,18 58

Paraná 879.873 11.453 1,329 0,97 73

Paraguai 363.446 2.368 0,505 0,43 84

Brasil 8.532.772 179.433 15,367 9,70

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Precipitações na Região Amazônica

Precipitação Anual Distribuição da Precipitação ao Longo do Ano em Diferentes Locais

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Campo do Fluxo do Vapor D’Águana América do Sul

Marques, 1990

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As Moléculas D’Água Não São Idênticas

H1 (H) 99,985%Hidrogênio H2 (D) 0,014%

H3 (T) 0,001%

O16 99,76%Oxigênio O17 0,04%

O18 0,20%

ÁguaHHO16, HHO17, HHO18HDO16, HDO17, HDO18HTO16, HTO17, HTO18DTO16 ... ...... ... ...

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Evaporam Preferencialmente asMoléculas Mais LevesHHO16 massa molecular 18HHO18 massa molecular 20HDO18 massa molecular 19

Rv – RL

RL

R = 018

016

HHOHHO1616 HHOHHO1818RL δ18 =

RL > RVRv

x 103 ≅ -8‰

r = DH

δ18δD

dependem da história do vapor d’água

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Durante a Condensação há umFracionamento Isotópico

- 15 - 10 - 8 - 5 - 3 Oceanoδ = 0

MODELOSem reciclagem do vapor d’água

δvapor ≅ -11‰- 18

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Na Amazônia o Fracionamento Isotópicoé Muito Pequeno

Oceanoδ = 0

Iquitos BenjamimConstant

Manaus Belém- 5,5 - 5,0 - 4,2 - 5,2 - 4,7

Amazônia com reciclagem

δvapor ≅ -11‰

Santarém

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Uma Grande Quantidade de Vapor D’Água sai da Bacia Amazônica (≅ 5,3 x 1012 m3/ano)

● Aproximadamente 44% do vapor proveniente do oceano que sai da Bacia Amazônica

● Grande parte desse vapor vai para o Centro-Sul, inclusive o Pantanal

A m a z ô n i aA m a z ô n i a

Vapor d’águaδ18O ≅ -19,3‰

Rio Amazonas δ18O = -5,5‰Belém

Vapor Oceânicoδ18O ≅ -11‰

44%

11-12x1012m3/ano

(≅ 200.000 m3/s)

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Variações das Vazões em uma Sub-Bacia doRio Tocantins (176.000 km2)

Costa et al., 2003

∆ Q = + 25%Desmatamento

+ 20%

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Regiões da América do Sul Estudadas ― MCG

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Balanços hídricos obtidos pelos valores de temperatura e precipitação no Século XXI para a Amazônia, utilizando as médias dos valores dos modelos HadCM3, GFDL, CCCma, SCIRO e NIES para o cenário A2 e para os dados do

período de 1961 a 1990 (dados das Normais Climatológicas)Período: 1961 a 1990

Período: 2011 a 2040

Período: 2041 a 2070

Período: 2071 a 2100

A m a z ô n i a

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1961-1990 2011-2040 2041-270 2071-2100

Vazão m 3/ano Diminuição de percentual das vazões

Cenário A2 4,16 x 1012 -14% -26% -35%

Cenário B2 4,16 x 1012 -15% -24% -33%

Variação Percentual da Vazão (2011 ― 2100)

Média dos Modelos

Amazônia Brasileira

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Projeto Rios Voadores� Responsabilidade Geral ― Gerard Moss� Fonte de Recursos ― Petrobras� Principais Colaboradores ― CENA/USP; CPTEC/INPE; ANA; FBDS

Estudos• Variações das concentrações de O18 e D no vapor d’água da Amazônia ao

Sudeste• Variações das concentrações de O18 e D em águas de chuvas e rios• Estudos dos fluxos de vapor d’água na atmosfera a partir de dados da rede de

radiosondagens (América do Sul)• Possíveis efeitos dos desmatamentos e das MCG nos fluxos de vapor d’água

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Projeto Rios Voadores

Coleta de vapor d’água

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Projeto Rios Voadores

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Contato

Prof. Eneas SalatiDiretor Técnico

[email protected]

FBDS-Fundação Brasileira para o Desenvolvimento SustentávelRua Eng. Álvaro Niemeyer, 76 – São Conrado22610-180 Rio de Janeiro – RJTel: (21) 3322-4520 – Fax: (21) 3322-5903Site: www.fbds.org.br