Modelação morfodinâmica a longa escala temporal: aplicabilidade de um modelo baseado em processos

Disssertação de mest., Estudos Marinhos e Costeiros, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Os estudos de modelação morfológica e de enchimento de bacias englobam simulações levadas a cabo tradicionalmente por modelos conceptuais, geométricos, orientados por comportamento ou, mais recentemente, por modelos dinâmicos de difusão. O aumento da capacidade computacional, bem como o desenvolvimento de novas abordagens matemáticas, permite a aplicação de modelos mais complexos. A utilização conjunta de algoritmos numéricos que resolvem explicitamente as equações físicas dos processos relevantes, juntamente com a resolução de equações empíricas e semi-empíricas, cria a possibilidade de trabalhar com uma ampla gama de escalas espácio-temporais. No presente trabalho, aplica-se um modelo baseado em processos, com a finalidade de se obter a evolução morfodinâmica de longa escala temporal. O modelo utilizado é o sistema de modelação MOHID, que simula a hidrodinâmica, o transporte sedimentar, e a evolução da morfologia de fundo. Para este efeito, construiu-se batimetrias esquemáticas, representativas de uma zona costeira com comprimento variável (50 e 100 km) e 1 km de largura. O modelo considera a acção da maré, imposta na fronteira aberta, sendo negligenciadas as fontes de água. Os resultados das simulações para um período de 2000 anos foram comparados e validados com trabalhos resultantes de modelos com diferentes abordagens. Uma vez que a aplicação de um modelo baseado em processos exige um considerável esforço computacional, foram propostos e testados vários esquemas de extrapolação com a finalidade de o reduzir. Os resultados obtidos mostram uma diminuição do esforço computacional para 1/3, mantendo a consistência dos dados. Utilizando os dois esquemas de extrapolação que permitem obter os melhores resultados, simulou-se a evolução morfodinâmica para 10000 anos. A 5 influência da subida do nível do mar no preenchimento sedimentar e na evolução de fundo foi testada como um exemplo da aplicabilidade deste modelo. O conjunto de resultados obtidos no presente trabalho sugere que o sistema de modelação MOHID constitui um método promissor para avaliar a evolução morfodinâmica de um sistema natural em longas escalas temporais.