Mudanças climáticas nas regiões insulares

Tese de Doutoramento, Física, 27 de Novembro de 2013, Universidade dos Açores.

Resultados de uma nova geração de modelos climáticos, forçados pelos cenários RCP8.5 e RCP4.5 de concentrações atmosféricas de gases de estufa e aerossol, estabelecidos pelo IPCC para o seu quinto relatório ainda em preparação, são utilizados para caracterizar o clima nas ilhas dos Açores e da Madeira e a sua resposta ao aquecimento global em curso. A metodologia aqui desenvolvida recorre ao novo modelo global EC-Earth, a dados da reanálise ERA-Interim e a resultados de um extenso conjunto de simulações com o modelo de investigação WRF, utilizando, pela primeira vez, uma metodologia dinâmica para a regionalização de campos globais para resoluções suficientemente finas, nas quais se representa explicitamente uma parte do efeito das ilhas e da sua complexidade topográfica. Os resultados aqui analisados sugerem aumentos da temperatura média superiores a 1 ᵒC a meio do século XXI nos Açores e da Madeira, atingindo valores superiores a 2,5 ᵒC no final do século, acompanhados por uma redução da precipitação anual da ordem dos 10% nos Açores mas que poderá atingir os 30% na Madeira. Estas alterações são suficientemente grandes para justificar impactos muito alargados sobre os ecossistemas insulares e sobre a população humana. Os resultados apresentados mostram a vantagem de utilização da metodologia proposta, em especial para uma representação adequada do regime de precipitação em ilhas de topografia complexa, sugerindo mesmo a necessidade de resoluções mais elevadas em trabalhos futuros.

ABSTRACT: Results from a new generation of climate models, forced by scenarios RCP8.5 and RCP4.5 of greenhouse gases and aerosols atmospheric concentrations, established by the IPCC for its fifth report still in preparation, are used to characterize the climate of the islands Azores and Madeira and its response to the ongoing global warming. The methodology developed here uses the new global model EC-Earth, the data from the ERA-Interim reanalysis and the results of an extensive set of simulations with the WRF research model, using for the first time, a dynamic approach to the regionalization of global fields for sufficiently fine resolutions, in which it explicitly represents a part of the islands and the effect of topographical complexity. The results reviewed here suggest increases in temperature above 1 ᵒC in the middle of the XXI century in the Azores and Madeira, reaching values higher than 2,5 ᵒC at the end of the century, accompanied by a reduction of the annual rainfall of around 10% in the Azores but which could reach 30% in Madeira. These changes are large enough to justify much broader impacts on island ecosystems and the human population. The results show the advantage of using the proposed methodology, in particular for adequate representation of the precipitation regime in the islands of complex topography, even suggesting the need for higher resolutions in future work.