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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Decker Guzmán Zabalaga
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Rocha, Rosmeri Porfirio da (President)
Flores, Marcos Froilan Andrade
Llopart, Marta Pereira
Title in Portuguese
Clima presente e tendências climáticas usando modelo regional RegCM4 sobre regiões de topografia complexa dos Andes
Keywords in Portuguese
análise estatística
RegCM4
Região Andina
tendências climáticas
Abstract in Portuguese
Este estudo utilizou três simulações do RegCM4 forçado por três diferentes modelos globais (GFDL, HadGEM2 e MPI) do CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) para avaliar o clima presente (1981-2005) e o cenário futuro RCP8.5 (2006-2096) sobre regiões de topografia complexa dos Andes. A avaliação do desempenho do modelo na cordilheira dos Andes (CA) foi feita através de comparações com dados de estações meteorológicas e dados interpolados (CRU - Climate Research Unit, CHIRPS - Climate Hazard Group InfraRed Precipitation e CPC-Climate Prediction Center) em quatro sub-regiões representativas, obtidas por análise de cluster. No clima presente, as três simulações do RegCM4 superestimam a precipitação em regiões situadas em alturas entre 3000 e 4200 m. Em geral, nas montanhas dos Andes, as amplitudes dos ciclos anuais de precipitação são maiores no RegCM4 do que nas observações. Indica que o RegCM4 simula grande disponibilidade de vapor de água na atmosfera, resultando em maiores taxas de precipitação, principalmente quando ocorre o período úmido (Decembro, Janeiro e Fevereiro). Em termos de circulação, no clima presente os ventos em 850 hPa, através do Jato de Baixos Níveis (JBN), indicam forte convergência de massa sobre os Andes favorecendo movimentos ascendentes intensos que estaria contribuindo o aumento de precipitação nos modelos e um deslocamento para oeste da AB comparado com a reanálise (ERA-Interim). Estes fatores contribuem para explicar a superestimativa de chuva na região nas simulações. As simulações representam a variabilidade interanual de temperatura e precipitação, mas em geral, nota-se uma intensificação desse sinal em comparação com as observações. As projeções climáticas futuras em função da latitude foram analisadas em um período de 30 anos (2030-2060) e mostram predominância de tendência de aquecimento em todas as latitudes e de redução da chuva no futuro, exceto na simulação do RegCM4 forçado pelo MPI. Para a temperatura do ar, as funções densidade de probabilidade de (PDF) mostram um deslocamento para a direita no clima futuro (20302060), com consequente aumento de eventos extremos o que pode afetar o ciclo hidrológico na CA.
Title in English
Present climate and climate trends using the regional model RegCM4 over regions of complex topography of the Andes. 2019.
Keywords in English
Andean Region
climate trends
RegCM4
statistical analysis
Abstract in English
This study used three simulations of RegCM4 forced by three different global models (GFDL, HadGEM2 and MPI) of CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) to evaluate the present climate (1981-2005) and future scenario RCP8.5 (2006-2096) over regions of complex topography like the Andes. The evaluation of the performance of the model in over Andes (CA) was made through comparisons with data from meteorological stations and interpolated data (CHIRPS) in four sub-regions, obtained by cluster analysis. In the present climate, the three RegCM4 simulations overestimate the precipitation in regions located at heights between 3000 and 4200 m. In general, in the Andes mountains, the amplitudes of annual precipitation cycles are higher in RegCM4 than in observations. It indicates that RegCM4 simulates high availability of water vapor in the atmosphere, resulting in higher precipitation rates, especially when the wet period occurs (December, January and February). In terms of circulation, in the present climate the 850 hPa winds through the Low Level Jet (JBN) indicate a strong mass convergence on the Andes favoring intense upward movements that would be contributing to the increase of precipitation in the models and a displacement towards the west compared to the reanalysis (ERA-Interim). These factors contribute to explain the overestimation of rainfall in the region in the simulations. The simulations represent the interannual variability of temperature and precipitation, but in general, an intensification of this signal is observed in comparison with the observations. Future latitudinal projections were analyzed over a 30-year period (2030-2060) and show a predominance of warming trend at all latitudes and rainfall reduction in the future, except for the simulation of RegCM4 forced by MPI. For air temperature, the probability density functions of (PDF) show a shift to the right in the future climate (2030-2060), with consequent increase of extreme events which can affect the hydrological cycle in the CA.
 
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Publishing Date
2019-07-05
 
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