Meteorologia Aplicada
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Item Interactions between deforestation and atmospheric composition on the climate of Amazônia and Cerrado and their consequences to agriculture(Universidade Federal de Viçosa, 2021-07-22) Abrahão, Gabriel Medeiros; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/0221983204772434razilian crop production has managed to grow expressively in the last 15 years with relatively little conversion of natural vegetation. Deforestation in the major Brazilian biomes however is still far from zero, and rates have been going up with the recent dismantling of public environmental governance (EG). Deforestation leads to changes in regional climate, which along with global climate change affects crop yields, often negatively. EG can benefit production by minimizing these effects. This thesis investigates how interactions between deforestation-induced and global climate change can affect Brazilian double cropping systems. These systems in Brazil play an important role on global grain production. Although modelling studies have suggested that they can be severely affected by global climate change, there’s little empirical understanding of their sensitivity to climate. Chapter 1 examines how past climate variability affected municipality-level statistics of soybeans and second crop maize yields and double cropping adoption, and evaluate the impacts of projected global changes in climate. Double cropping in parts of Brazil with strong precipitation seasonality is more likely to occur when the rainy season is larger than 200 days, with no DC in municipality-years below 150 days. CMIP6 models project years with the rainy season shorter than 200 days to be more likely by 2035-2050 under the SSP2-4.5 scenario in key double cropping regions in central Brazil. Soybean yields are projected to decline by ~12%, a result that is not substantially affected by yield model specification. Second crop maize yields are found to be less sensitive to changes in climate than soybeans, with no significant impacts on the country average. However, models that explicitly account for vapor pressure deficit project substantial (>10%) impacts on second crop maize yields in regions with projected rainy season shortening. Chapter 2 uses a fully coupled climate system model and the empirical yield models from Chapter 1 to evaluate how different plausible EG futures can affect the Brazilian production of soybeans and 2nd crop maize. We perform simulations combining two land use scenarios representing different levels of EG and two global climate change scenarios (RCPs 2.6 and 8.5). We find that soybean yields are negatively affected in all scenarios, but differences in EG can impact yields as much as differences in atmospheric composition (RCPs). Stronger environmental governance can prevent soybean production losses equivalent to 442-527 million USD year -1 in the Amazon and 670-1347 million USD year -1 in the Cerrado by 2050, up to 10% of projected production. Collectively, Brazilian soybean farmers have much to gain with better environmental governance and it would be in their interest to enforce and even extend private zero-deforestation agreements in the Amazon and Cerrado biomes. Keywords: Double cropping. Statistical crop model. Climate change. Brazil. Deforestation. Biogeophysical climate change. Land use and land cover change. Earth system modelsItem Avaliação da previsão climática do início da estação chuvosa no oeste da Bahia(Universidade Federal de Viçosa, 2020-07-17) Commar, Luiz Felipe Sant Anna; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/1129779516844866Em uma das fronteiras agrícolas mais ativas do mundo encontra-se a região Oeste da Bahia, que apresenta diversos fatores favoráveis ao desenvolvimento do agronegócio. Porém por ser localizada em uma região de transição entre o clima sazonal do Cerrado e o semiárido possui limitação em chuvas, o que desencadeou para região um avanço de áreas irrigadas, provocando conflitos sobre os recursos hídricos. O presente estudo teve como objetivo avaliar previsões hidroclimáticas para o início da estação chuvosa (Ic) no Oeste da Bahia utilizando previsões de chuva do modelo climático de circulação geral da atmosfera CFSv2 e dados de precipitação dos produtos TRMM 3B42 e PERSIANN. Para isto foram calculadas a data de início da estação chuvosa para as três bases de dados e métricas de acurácia como MAE e Erro Médio para avaliar a acurácia das previsões de chuva do CFSv2 em relação aos dados observados. Os resultados mostraram que a acurácia das estimativas de Ic pelo CFSv2 possuem um gradiente no sentido oeste-leste da região e que dependem fortemente da data de inicialização das previsões hidroclimáticas. Os resultados também indicaram que com dois meses de antecedência o CFSv2 apresenta um MAE com 15 a 20 dias de diferença para os dados observados. Porém o CFSv2 demonstrou uma inconsistência maior para o extremo leste do Oeste da Bahia. Os testes de acurácia também evidenciaram que em anos de El Niño o CFSv2 tem um MAE de 2 a 8 dias maiores que para média analisada. Concluiu-se que a previsão hidroclimática pelo CFSv2 tem capacidade de dar suporte aos tomadores de decisão na região Oeste da Bahia, contribuindo para um uso mais eficiente dos recursos hídricos na região. No entanto, destaca-se que a previsão hidroclimática para esta região ainda carece de aprimoramentos, como modelos de maior resolução e com volumes de chuvas mais precisos. Palavras-chave: Estação chuvosa. CFSv2. Previsão hidroclimática. Oeste da Bahia. El Niño.