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https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/48522| Title: | Extremos de precipitação e disponibilidade hídrica na América do Sul sob mudanças climáticas. |
| Other Titles: | Extremes of precipitation and water availability in South America under climate change. |
| ???metadata.dc.creator???: | LIMA, Daniel Milano Costa de. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | GOMES, Helber Barros. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | SILVA, Madson Tavares. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | SILVA, Fabrício Daniel dos Santos. |
| ???metadata.dc.contributor.referee3???: | AMBRIZZI, Tercio. |
| ???metadata.dc.contributor.referee4???: | OLIVEIRA, Gabriel de. |
| Keywords: | Meteorologia de meso e grande escala;Modelagem e mudanças climáticas;Extremos de precipitação; CMIP6;América do Sul;Meso- and large-scale meteorology;Modeling and climate change;Precipitation extremes;South America |
| Issue Date: | 22-Nov-2026 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | LIMA, Daniel Milano Costa de. Extremos de precipitação e disponibilidade hídrica na América do Sul sob mudanças climáticas. 2026. 241 f. Tese (Doutorado em meteorologia) – Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2026. |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | Esta tese investiga a reorganização futura dos extremos de precipitação e da disponibilidade hídrica climática (DHC) na América do Sul e testa a hipótese de que essa reorganização ocorre de forma não linear entre diferentes níveis de aquecimento, apresenta heterogeneidade espacial, e de que a precisão de sua avaliação é limitada por vieses, pela dispersão intermodelos e pela análise isolada da precipitação. Para testar essa hipótese, a tese combina a correção de viés e o downscaling das simulações do Coupled Model Intercomparison Project Fase 6 (CMIP6) por Mapeamento Quantílico Delta (QDM); a comparação de ensembles e as projeções probabilísticas dos extremos sob cenários SSP2-4.5 e SSP5-8.5; e a representação da DHC pelo índice não paramétrico SNIPE, cuja relação com as teleconexões históricas é quantificada por regressão linear múltipla. O QDM reduziu os vieses espaciais e melhorou a representação dos índices de duração, mas ampliou erros interanuais em totais acumulados e intensidades máximas. O ensemble ponderado por independência apresentou o melhor desempenho entre os métodos, superando frequentemente modelos individuais corrigidos. As projeções mostram respostas não lineares entre os cenários, principalmente no Nordeste, e indicam maior secagem e concentração da chuva em eventos curtos e intensos na Amazônia e no Nordeste, chuvas mais intensas no início do ano e aridez na primavera do Noroeste, estação chuvosa atrasada no Sistema de Monção, verão e outono mais chuvosos e primavera árida no Sudeste, inverno mais chuvoso e estações quentes mais secas no Sul, e secagem contínua e perda das chuvas de inverno no Sudoeste. Projetam-se reduções da DHC na Amazônia, no Nordeste e na costa sul do Chile, mas aumentos na bacia do Prata e no Sul do Brasil. Na análise histórica, a regressão identificou três regimes das teleconexões sobre a DHC: predomínio do El Niño-Oscilação Sul (ENOS) no setor equatorial, com contribuição semelhante do Atlântico em algumas áreas; pequena contribuição do ENOS, quando analisado separadamente, em localidades do Nordeste e do Brasil Central, onde oscilações de baixa frequência do Atlântico e do Pacífico apresentam maior influência; e pequena parcela da variância explicada pelas teleconexões selecionadas no Cone Sul, resultado compatível com maior atuação da variabilidade interna e de sistemas sinóticos transientes. Em conjunto, os resultados corroboram a hipótese. A principal contribuição é mostrar que o risco futuro não se reduz à secagem ou ao umedecimento geral, mas combina perda regional de regularidade, concentração da chuva em eventos intensos e mudanças na DHC, e que os ajustes tornam mais precisos os valores projetados para grande parte dos índices de extremos de precipitação. |
| Abstract: | This thesis investigates the future reorganization of precipitation extremes and climatic water availability (CWA) in South America and tests the hypothesis that this reorganization occurs nonlinearly across different levels of warming, exhibits spatial heterogeneity, and cannot be accurately assessed without accounting for model biases, intermodel spread, and the limitations of analyzing precipitation alone. To test this hypothesis, the thesis combines bias correction and downscaling of Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) simulations using Quantile Delta Mapping (QDM); the comparison of ensemble methods and probabilistic projections of extremes under the SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios; and the representation of CWA through the nonparametric SNIPE index, whose relationship with historical teleconnections is quantified using multiple linear regression. QDM reduced spatial biases and improved the representation of duration indices but increased interannual errors in accumulated totals and maximum intensities. The independence-weighted ensemble performed best among the methods evaluated, frequently outperforming individually corrected models. The projections reveal nonlinear responses between scenarios, particularly in the Northeast, and indicate stronger drying and a greater concentration of rainfall in short, intense events in the Amazon and Northeast; more intense rainfall early in the year and greater spring aridity in the Northwest; a delayed rainy season in the South American Monsoon System; wetter summers and autumns and a drier spring in the Southeast; wetter winters and drier warm seasons in the South; and persistent drying accompanied by a decline in winter rainfall in the Southwest. Reductions in CWA are projected for the Amazon, the Northeast, and the southern coast of Chile, whereas increases are projected for the La Plata Basin and southern Brazil. In the historical analysis, the regression identified three regimes of teleconnection influence on CWA: a predominance of the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) in the equatorial sector, with a comparable contribution from the Atlantic in some areas; a limited contribution from ENSO, when analyzed separately, at locations in the Northeast and Central Brazil, where low-frequency variability in the Atlantic and Pacific exerts a stronger influence; and a small fraction of variance explained by the selected teleconnections in the Southern Cone, consistent with a greater role of internal variability and transient synoptic systems. Taken together, the results support the hypothesis. The main contribution of this thesis is to show that future hydroclimatic risk cannot be reduced to a general pattern of drying or wetting, but instead combines regional losses of rainfall regularity, a greater concentration of precipitation in intense events, and changes in CWA, while also demonstrating that the statistical adjustments improve the accuracy of projected values for most precipitation-extreme indices. |
| Keywords: | Meteorologia de meso e grande escala Modelagem e mudanças climáticas Extremos de precipitação CMIP6 América do Sul Meso- and large-scale meteorology Modeling and climate change Precipitation extremes South America |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Meteorologia. |
| URI: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/48522 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Meteorologia. |
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