Eventos extremos, mudanças climáticas e o setor de geração de energia | A geração de energia possui uma grande influência das condições climáticas da região onde estão instaladas as usinas geradoras. Cada tipo de geração de energia possui suas particularidades em relação à influência do clima, de maneira resumida:

• A eólica necessita de um regime de vento constante com uma certa intensidade;

• A solar necessita que exista pouca ou nenhuma nebulosidade e temperaturas mais amenas;

• A hidrelétrica depende fortemente da chuva para que se mantenha o nível dos reservatórios de maneira satisfatória.

Por conta disso, é importante que no momento da construção da usina ou mesmo em seu pleno funcionamento, a empresa responsável pela geração conheça toda a variabilidade climática da região e os riscos associados aos eventos extremos climáticos. Desta forma, a empresa consegue construir uma estrutura mais robusta ou ainda adequar seus investimentos para se preparar contra eventos extremos.

Normais climatológicas

Para termos uma boa caracterização climática de determinada região, é importante que se utilizem as normais climatológicas, mas o que são normais climatológicas? A Organização Meteorológica Mundial (OMM) define essas normais como os “valores médios calculados para um período relativamente longo e uniforme, compreendendo no mínimo três décadas consecutivas”.

O período de 30 anos é estabelecido para que diversos fenômenos com escala temporal maior (exemplos: El Niño e oscilações decadais) sejam considerados durante o estudo da série histórica. A partir dessas normais climatológicas poderão ser extraídas diversas informações, como, por exemplo, os padrões atmosféricos que regem o tempo sobre determinada localidade. Atualmente, o período entre 1991 e 2020 é considerado como média climatológica oficial mais recente.

Com a série histórica em mãos, podemos extrair diversas informações importantes de chuva, vento, temperatura, entre outros. Hoje iremos focar principalmente na precipitação. Para análises relacionadas a extremos de chuva, existem diversos indicadores que são amplamente utilizados em artigos científicos, como, por exemplo, precipitação total anual, máxima precipitação diária, dias consecutivos de chuva.

Quando aplicamos esses indicadores na série histórica de 30 anos, podemos obter um panorama completo do comportamento histórico da chuva sobre a região de interesse, sob um olhar de extremos. Além disso, podemos correlacionar esses indicadores com alguns fenômenos climáticos, como El Niño e La Niña, Índice Tropical do Atlântico Sul (TSA), Índice do Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (IASAS), entre outros, e verificamos a correlação entre a ocorrência desses fenômenos e a ocorrência da chuva identificada na região. É importante ressaltar que até aqui conhecemos toda variabilidade histórica da chuva, podendo verificar como a chuva vem mudando ao longo dos anos. Conhecemos o passado, mas e o futuro? Como podemos nos preparar? Vamos lá!

Mudanças climáticas – Tempo de retorno

Na meteorologia, existe um conceito denominado como “tempo de retorno”. O conceito do tempo de retorno é muito utilizado em projetos de engenharia para avaliar diferentes níveis de extremos para uma determinada variável (chuva, temperatura, vento, entre outras). No caso da chuva, por exemplo, podemos verificar o tempo de retorno de uma chuva com acumulado de 100 mm em um dia. O que isso quer dizer na prática?

Caso essa mesma chuva de 100 mm/dia esteja associada a um tempo de retorno de 10 anos para determinada localidade, não quer dizer que essa chuva só ocorreria a cada 10 anos, mas sim que existe a probabilidade de 1/10 dessa chuva ocorrer em um ano. Portanto, existe uma chance de 10% de ocorrer 100 mm de chuva em algum dia em qualquer ano, podendo ocorrer em anos consecutivos. Na figura 1, podemos ver um exemplo do tempo de retorno de diferentes acumulados de precipitação para uma cidade no estado de Minas Gerais. 

Figura 1 – Nível de retorno de eventos de chuva para uma cidade de Minas Gerais.

Ainda que o tempo de retorno apresente um pouco de como a empresa pode se preparar para o futuro, é importante ressaltar que, até aqui, conhecemos toda variabilidade histórica da chuva, avaliando como a chuva vem ocorrendo e mudando ao longo dos anos. Conhecemos o passado, mas e o futuro? Como podemos nos preparar? Vamos lá!

Na meteorologia, os modelos climáticos são responsáveis por realizar as previsões de longo prazo, de anos e até décadas à frente. Os modelos climáticos simulam o clima passado e o presente baseando-se nas condições existentes, e projetam o futuro de acordo com cenários pré-determinados. 

Existem 2 tipos de modelos climáticos, os globais e os regionais. Os modelos regionais possuem uma resolução espacial melhor, ou seja, conseguem dar um detalhamento maior de informações. No entanto, ainda que se utilize um modelo regional, é necessário uma condição de contorno do modelo global, isto é, um depende do outro. 

Todo modelo de clima, seja ele global ou regional, possui uma divisão em suas simulações que são consideradas como clima presente e clima futuro. O clima presente é uma reconstrução histórica que pode ser utilizado para validar e aumentar a confiabilidade das projeções futuras. Enquanto o clima futuro é determinado a partir de projeções feitas para diferentes cenários, podendo ser mais otimistas ou pessimistas, do ponto de vista das emissões de poluentes e do aquecimento global. 

A partir dessas projeções de diferentes cenários, verificamos o comportamento da chuva para as próximas décadas. É possível também comparar as projeções com o que foi identificado nos indicadores históricos discutidos anteriormente, identificando possíveis mudanças que poderão ocorrer, e avaliando se há uma tendência de aumento de dias com chuva ou aumento de dias secos, por exemplo.

Na figura 2, pode-se observar a climatologia mensal de chuva esperada das décadas de 2011 até 2050 para uma cidade de Minas Gerais.

Figura 2 – Climatologia mensal de chuva para diferentes décadas, considerando o cenário mais pessimista do modelo de projeção climática.

A partir do momento que conhecemos o comportamento da chuva do ponto de vista histórico e também as tendências futuras, conseguimos ter uma noção completa de como nos preparar para enfrentar os eventos de chuva que estão por vir e mitigar os danos a partir dessas ocorrências.

Abordamos apenas a chuva hoje, mas é importante mencionar que este tipo de estudo também pode ser aplicado ao vento, a temperatura, ou a qualquer variável meteorológica de interesse. Cada variável possui seus indicadores próprios que serve para melhor representar o comportamento da mesma.

A Climatempo trabalha com todos esses tipos de estudos e realiza essas análises para qualquer variável meteorológica.

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