Analysis of subseasonal flow forecasts for a hydrographic basin in the Cerrado biome of Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.002.0022

Keywords:

Hydrological forecasting, Subseasonal flow forecasting, Large basins

Abstract

Several hydrographic basins in the brazilian Cerrado biome predominates, have registered severe periods of drought in recent years, coinciding with a strong expansion of irrigated agriculture. This scenario creates conditions for conflicts over the use of water, impacting various sectors of the economy. Anticipating future hydrological conditions is one of the strategies that can be adopted for the management of water resources in these basins. In this sense, this study aimed to analyze the flow forecasts per set in the subseasonal horizon for the Paracatu river basin, located in the Brazilian Cerrado, central region of Brazil. The adjustment of the Large Basin Model (MGB-IPH) was performed to simulate the flows, which later assimilated sub-seasonal forecasts per set of the Eta atmospheric model, to generate the flow forecasts. The forecasts were made up to 60 days in advance, with a group of 20 members. The results were analyzed comparing the predictions in deterministic and probabilistic ways. The results of the probabilistic prediction were better when compared to the results of the deterministic prediction. The best results were obtained for the beginning of the wet season. For the beginning of the dry season, the forecasts did not generate good results, tending to overestimate the flows in the years tested. It was concluded that subseasonal forecasts have potential for application in water resources management in basins in the central region of Brazil, but for specific periods in which atmospheric models have better performance in predicting precipitation.

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Author Biographies

Gabriel de Oliveira Machado, Universidade Federal de Itajubá

Doutorando em Engenharia Agrícola (Linha de pesquisa: Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos) pela Universidade Federal de Viçosa - UFV, pesquisador do Centro de Referência em Recursos Hídricos - CRRH na UFV. Mestre em Meio Ambiente e Recursos Hídricos (2021) e Engenheiro Ambiental (2018) pela Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI. Áreas de interesse e atuação: Hidrologia, Geotecnologias, Geoprocessamento, Gestão de Recursos Hídricos, Conservação de Solo e Água, Engenharia de Segurança do Trabalho, Climatologia e Bioenergia.

Benedito Cláudio da Silva, Universidade Federal de Itajubá

Doutor em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2005), mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Itajubá (2000) e graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI (1996). Atualmente é professor Adjunto na UNIFEI, onde ministra disciplinas e desenvolve pesquisas e projetos de extensão na área de Recursos Hídricos. Atua como professor nos cursos de graduação em Engenharia Hídrica, Engenharia Ambiental e Engenharia Civil, além de ser docente e orientador nos cursos de pós-graduação em Meio Ambiente e Recursos Hídricos (MEMARH) e Mestrado Profissional em Engenharia Hídrica (MPEH). Participa como pesquisador e coordenador em projetos de pesquisa financiados pelos principais órgão de fomento do país, como CNPq, CAPES, FINEP e FAPEMIG. Tem atuado em projetos de pesquisa e extensão tecnológica em parceria com empresas privadas e instituições públicas do setor elétrico, como AES, ENERGISA e MME. Também atua em projetos nas áreas de recursos hídricos ligados a comitês e agências hidrográficas de Minas Gerais, São Paulo e Rio de Janeiro. As principais áreas de atuação são: monitoramento e modelagem hidrológica, previsão de vazões, drenagem urbana, mudanças climáticas e hidrologia aplicada a geração hidrelétrica de energia.

Sin Chan Chou, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, mestre em Meteorologia pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e PhD em Meteorologia pela Universidade de Reading, Grã Bretanha. É pesquisadora titular nível III da Divisão de Modelagem Numérica do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Sua especialidade é Modelagem Numérica da Atmosfera,  atuando principalmente no desenvolvimento do Modelo Eta para previsão de tempo, clima e mudanças climáticas. Desenvolve pesquisa em: parametrização de nuvens cumulus profundas, avaliação de desempenho de previsões, modelagem climática regional, geração de cenários de mudanças climáticas sobre América do Sul. É docente permanente em dois programas de pós-graduação em meteorologia, no INPE e na UFRJ. Coordena projetos de pesquisa em modelagem regional e aplicações. Contribuiu como autora (lead author) do capítulo 9 do Grupo de Trabalho 1 (Working Group 1) do quinto relatório de avaliação (AR5) do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). Contribuiu como co-coordenadora do Capítulo 8 do grupo de trabalho 1 do primeiro Relatório de Avaliação Nacional (RAN1) do Painel Brasileiro de Mudanças climáticas (PBMC) em 2011. Coordenou a geração de cenários regionalizados de mudanças climáticas no Brasil para apoiar a Terceira Comunicação Nacional a UNFCCC e projeto Brasil 2040. Participou na elaboração do Relatório sobre Impacto, vulnerabilidade e adaptação das cidades costeiras brasileiras às mudanças climáticas editado pelo PBMC em 2017. Chefiou a Divisão de Operações do CPTEC em 2001-2002. Coordenou o Programa de Pós Graduação em Meteorologia do INPE em 2020-2021. Chefiou a Divisão de Modelagem Numérica do Sistema Terrestre do INPE em 2020-2021. 

Nicole Costa Resende Ferreira , Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Engenheira Agrícola formada pela Universidade Federal de Lavras (UFLA). Durante a graduação desenvolveu trabalhos relacionados às Mudanças Climáticas, utilizando dados de previsão de tempo e clima e aplicando-os em pesquisas nas áreas de agricultura e hidrologia. No programa de Pós Graduação (Mestrado) em Meteorologia do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), se dedicou analisar a influência das condições do solo e de parâmetros hidrológicos na previsão de extremos climáticos. Prestou serviços de consultoria a diversos projetos relacionados a modelagem climática. No Programa de Pós-Graduação (PhD) em Engenharia de Sistemas Agrícolas da Universidade de São Paulo (Esalq / USP), avaliou modelos climáticos globais e utilizou suas saídas para avaliar o efeito da mudança climática na contaminação das águas subterrâneas. Participou de projetos em colaboração com o Departamento de Engenharia Agrícola e Biológica da Universidade de Illinois em Urbana Champaign (UIUC), Illinois (EUA). Tem experiência e interesse nas áreas de Agrometeorologia e Modelagem Atmosférica e Hidrológica. 

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Published

2022-07-02

Issue

Vol. 13 No. 2 (2022): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Fev 2022

Section

Planejamento, Gestão e Políticas Públicas Ambientais

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