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Tipo: Dissertação
Título: Impacts of deforestation on the Southern Amazon rainy season
Impactos do desmatamento na estação chuvosa do sul da Amazônia
Autor(es): Leite Filho, Argemiro Teixeira
Abstract: Amazonian deforestation is causing notable changes in the hydrological cycle by altering important precipitation characteristics. Past studies presented evidence that deforestation may affect the precipitation seasonality in southern Amazonia. This work provides an integrated research on how decades of deforestation in southern Amazonia have affected the regional rainy season. In Chapter 1, I used daily rainfall time series data from 112 rain gauges and a recent yearly 1-km land use dataset covering the period from 1974 to 2012 to evaluate the effects of the extent of deforestation at different spatial scales on the onset of the rainy season and on the duration of dry spells in southern Amazonia. In Chapter 2, I used daily rainfall data from TRMM 3B42 product and a recent yearly 1-km land use dataset to evaluate the quantitative effects of deforestation on the onset, demise and length of the rainy season in southern Amazonia for a period of 15 years (1998-2012). Additionally, I used Niño4 anomalies, zonal wind data and deforestation data to explain and predict the interannual variability of the rainy season onset. Using rain gauge data, correlation analyses indicate a delay in the onset of 1.2–1.7 days per each 10% increase in deforestation. Analysis of cumulative probability density functions emphasized that the likelihood of rainy season onset occurring earlier than normal decreases as the local deforestation fraction increases. In addition, the probability of occurrence of dry spells in the early and late rainy season is higher in areas with greater deforestation. Using precipitation remote sensing products, onset has delayed ∼0.38±0.05 days per year (5.7±0.75 days in 15 years), demise has advanced 1.34±0.76 days per year (20±11.4 days in 15 years) and the rainy season has shortened by 1.81±0.97 days per year (27±14.5 days in 15 years). Onset, demise and length also present meridional and zonal gradients linked to large-scale climate mechanisms. After removing the effects related to geographical position and year, I also verified a relationship between onset, demise and length and deforestation: Onset delays ~0.4±0.12 day, demise advances ~1.0±0.22 day and length decreases ~0.9±0.34 day per each 10% increase in deforestation. I also presented empirical evidence of the interaction between large-scale and local-scale processes, with interannual variation of the onset in the region explained by Niño4 sea surface temperature anomalies, Southern Hemisphere subtropical jet position, deforestation and their interactions (r2 = 69%, p < 0.001, MAE = 2.7 days). The delayed onset, advanced demise, shorter length of the rainy season and longer dry spell events in highly deforested areas increase the climate risk to agriculture in the region.
O desmatamento da Amazônia vem causando mudanças notáveis no ciclo hidrológico, alterando importantes características da precipitação. Estudos anteriores apresentaram evidências de que o desmatamento pode afetar a sazonalidade da precipitação no sul da Amazônia. Este trabalho fornece uma pesquisa integrada sobre como décadas de desmatamento no sul da Amazônia afetaram a estação chuvosa. No Capítulo 1, utilizei dados diários de precipitação de 112 séries temporais advindas de pluviômetros e um recente banco de dados anuais de uso do solo com resolução de 1 km x 1 km englobando o período de 1974 a 2012 para avaliar os efeitos da extensão do desmatamento em diferentes escalas espaciais no início da estação chuvosa e na duração dos veranicos. No Capítulo 2, utilizei dados diários de precipitação TRMM produto 3B42 e o mesmo conjunto de dados anuais de uso do solo para avaliar os efeitos quantitativos do desmatamento no início, fim e duração da estação chuvosa por um período de 15 anos (1998-2012). Além disso, utilizei anomalias do Niño4, dados de vento zonal e dados de desmatamento para explicar e prever a variabilidade interanual do início da estação chuvosa. Utilizando dados advindos de pluviômetros, as análises de correlação indicam um atraso no início da estação chuvosa de ~1,2 a 1,7 dias por cada aumento de 10% no desmatamento. A análise das funções de densidade cumulativa de probabilidade enfatizaram que a probabilidade do início da estação chuvosa ocorrer antes do normal diminui à medida que a fração de desmatamento local aumenta. Além disso, a probabilidade de ocorrência de veranicos no início e no fim da estação chuvosa é maior em áreas com maior desmatamento. Utilizando produtos de precipitação por sensoriamento remoto, o início da estação chuvosa atrasou ~0,38±0,05 dias por ano (5,7±0,75 dias em 15 anos), o fim adiantou ~1,34 ±0,76 dias por ano (20±11,4 dias em 15 anos) e a estação chuvosa se mostrou ~1,81 ± 0,97 dias menor a cada ano (27±14,5 dias em 15 anos). O início, o fim e a duração da estação chuvosa também apresentaram gradientes meridional e zonal ligados a mecanismos climáticos de grande escala. Após remover os efeitos relacionados à posição geográfica e ao ano, também verifiquei uma relação entre o início, fim e duração da estação chuvosa com o desmatamento: atraso no início de ~0,4±0,12 dia, adianto no fim de ~1,0±0,22 dia e decréscimo no comprimento da estação chuvosa de ~0,9±0,34 dia a cada aumento de 10% no desmatamento. Utilizando anomalias de temperatura do Niño4, a posição do jato subtropical do Hemisfério Sul, dados de desmatamento e suas interações, apresentei evidências empíricas da interação entre processos de grande escala e de escala local afetando o início da estação chuvosa na região (r2 = 69%, p <0,001, MAE = 2,7 dias). O atraso no início, o fim precoce, a duração da estação chuvosa mais curta e a maior ocorrência de veranicos em áreas mais desmatadas aumentam o risco climático para a agricultura na região.
Palavras-chave: Meteorologia agrícola - Amazônia
Amazônia
Desmatamento
Secas - Amazônia
Chuvas - Amazônia
CNPq: Meteorologia Aplicada
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Mestre em Meteorologia Aplicada
Citação: LEITE FILHO, Argemiro Teixeira. Impacts of deforestation on the Southern Amazon rainy season. 2019. 77 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26638
Data do documento: 18-Fev-2019
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