Simulação matemática do regime térmico de sistemas lacustres no sistema climático projectado para o século XXI

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia do Ambiente

Este trabalho teve como principal objectivo o desenvolvimento de um modelo unidimensional de simulação da temperatura da água de lagos e albufeiras, localizadas em regiões de clima temperado, com o intuito de melhorar a parametrização destes sistemas face aos resultados dos modelos globais e regionais de simulação climática. A definição do modelo unidimensional de difusão vertical turbulenta desenvolvido neste estudo foi realizada na perspectiva de reduzir o número de coeficientes de calibração, tendo os resultados obtidos demonstrado que o modelo simula correctamente a evolução da temperatura da água dos sistemas considerados. Por outro lado desenvolveu-se, com o modelo bidimensional CE-QUAL-W2, a simulação de 29 albufeiras em Portugal continental, tendo em consideração cenários climáticos futuros, que incluem o incremento da temperatura do ar e a redução/incremento do escoamento afluente/efluente. A simulação da evolução do regime térmico das albufeiras foi também efectuada tendo em consideração as previsões climáticas para um período temporal de 20 anos, entre 2081 e 2100, obtidas com três modelos climáticos regionais, pertencentes ao projecto ENSEMBLES. Os correspondentes resultados permitiram concluir que a temperatura da água das albufeiras localizadas em Portugal continental deverá sofrer um incremento médio de 2.4ºC, bem como uma redução média de 0.47 mg.L-1 nos valores da concentração de Oxigénio Dissolvido (OD). Apesar da incerteza introduzida pela variabilidade climática e pelo escoamento afluente/efluente, foi possível encontrar correlações significativas entre a variação da temperatura da água e as principais características morfológicas das albufeiras. Os resultados obtidos permitiram também concluir que em situações climáticas extremas, os períodos de estratificação térmica, característicos dos meses mais quentes do ano, podem ser substituídos por períodos de homogeneização térmica a temperaturas elevadas, em função da diminuição do volume armazenado nas albufeiras e do incremento da temperatura do ar.