Alterações do Uso do Solo e Mitigação do Aquecimento Global

Cofinanciado por:
Acrónimo | LEADING
Designação do projeto | Alterações do Uso do Solo e Mitigação do Aquecimento Global
Código do projecto | PTDC/CTA-MET/28914/2017
Objetivo principal | Reforçar a Investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de intervenção | Alentejo

Entidade beneficiária |
  • FCiências.ID - Associação para a Investigação e desenvolvimento de Ciências(líder)
  • Universidade de Évora(parceiro)

Data de aprovação | 06-07-2018
Data de inicio | 01-06-2019
Data de conclusão | 31-05-2022
Data de prorrogação | 31-05-2023

Custo total elegível | 239997 €
Apoio financeiro da União Europeia |
Apoio financeiro público nacional/regional | 239997 €
Apoio financeiro atribuído à Universidade de Évora | 5875 €

Resumo

As alterações climáticas são reconhecidas com um dos maiores desafios para o século XXI. De forma a fazer face a este problema, modelos globais de clima têm sido desenvolvidos com um grau crescente de sofisticação, de modo a melhorar a representação dos processos físicos na atmosfera-oceano-terra. Estes Modelos do Sistema Terra (ESM) possuem uma resolução relativamente baixa, o que é suficiente para reproduzir muitos aspetos do clima de larga escala (Meehl et al 2007), mas insuficiente para descrever muitos processos a sistemas que modelam o clima regional e local. Os Modelos regionais de clima (RCMs) têm sido usados para melhorar a representação desses processos físicos locais (Rummukainen 2010). Os desafios para o desenvolvimento dos RCMs é a sua evolução para Modelos Regionais do Sistema Terra incorporando acoplamento ao oceano, vegetação dinâmica e outros componentes. Um desafio adicional é o uso de resoluções mais elevadas, mas esta requer atenção à adequação das parametrizações e a aspetos numéricos (Rummukainen et al 2011) A ligação entre o uso-do-solo (LUC) e o clima foi investigado utilizando RCMs em diferentes regiões do globo (Pielke et al 2011, Mahmood et al 2014) e pode ter um impacto no clima regional da mesma ordem de grandeza que as emissões do gases de estufa (Noblet-Ducoudré et al 2012). Porém, não existiu até hoje um esforço coordenado para identificar com robusteza a magnitude da contribuição das LUC para a mitigação/reforço das alterações climáticas. Primeiro, é essencial quantificar o papel do uso-do-solo no clima presente usando RCMs forçados por reanálises e realizando testes de sensibilidade a diferentes cenários de LUCs. Assim, contribuir-se-á para perceber como as LUC impactaram no clima passado e como podem ser usadas para mitigar alterações futuras. Os resultados das simulações RCMs serão avaliadas através da comparação com observações, focadas nos fluxos de água e energia entre o solo e a atmosfera, e outras variáveis meteorológicas. Segundo, a influência da LUC na realimentação positiva ou negativa das alterações climáticas será também investigada através de simulações futuras de acordo com dois cenários. Estes resultados serão parte do esforço de inter-comparação no âmbito do Flagship Pilot Study LUCAS (Land Use & Climate Across Scales) iniciativa suportada pelos programas internacionais WCRP CORDEX and GEWEX-GASS. A heterogeneidade do uso-do-solo na Europa requer modelação de alta resolução (


Objetivos, atividades e resultados esperados/atingidos

Objetivos

  • O1: Quantification of the relative contribution of LUC to the past climate evolution in Europe: downscaling global reanalyses data with regional climate models based on harmonised reconstructed land use dynamics
  • O2: Identification of robust biophysical impacts of LUC on the regional climate under different level of global warming: downscaling identical global climate simulations with WRF based on one extreme and one potential future LUC scenario
  • O3: Inter-comparison of simulated land-atmosphere interactions and their sensitivities to LUC and evaluation of model performance against multi-variable observations
  • O4: Investigating feedbacks of local scale land use dynamics on climate
  • O5:To contribute to a framework for multi-scale earth system analyses to identify optimal land use pathways including mitigation and adaptation to climate change

Atividades

The Project consists of one task of coordination and management and six scientific tasks formally organized into three Work Packages (WP): 1) Land-Use contributions to Present climate, 2) Assessing Land-Atmosphere Feedbacks in Future Climate and 3) High resolution Regional Climate: Past, Present and Future. WP1 includes tasks1 and 2. In task 1 Continental scale WRF reanalysis driven simulations with and without land use change will be performed. Both realistic and idealised land use maps with transient vegetation and idealised static vegetation maps for Europe will be used. These will be the basis of task 2 where soil humidity and planetary boundary layer and relationship with extreme weather events under different land use scenarios is the main objective. All the simulations will be evaluated and validated against an array of observational dataset and will also contribute to the CORDEX/LUCAS-compliant simulations.
WP2 comprises tasks 3 and 4. In task 3, two (an extreme and a mild) 21st century climate scenarios will drive WRF continental scale simulations with and without land uses changes. Static, transient and idealise vegetation maps will be considered. Task 4 will be dedicated to the analysis of extreme events under climate change in order to improve the understanding of the importance of biophysical impacts in the context of the atmosphere-land feedbacks at continental scale. These results will not only contribute to CORDEX/LUCAS-compliant simulations, but also to quantify impacts under 2oC warming. WP3 contains task 5 and 6. In task 5 the WRF land system model (LSM) will perform very high resolution (~2km) offline simulations. These will assess the influence of resolution and vegetation parameterization on atmosphere/land feedbacks. Task 6 will  address the climate change signal associated to a major land use change (the largest artificial water reservoir in Europe ? Alqueva) through an array of coupled  atmosphere/land high resolution simulations (

Resultados

Expected impact (EI):
EI1: Fill the scientific gap of missing robust information on biophysical feedbacks of LUC on regional climate
EI2: Identify potential biases that arise from missing land use dynamics in regional climate change projections and help to improve the simulated impacts
EI3: Support decision making on local land management by revealing the potential of LUC to attenuate negative impacts of global warming
EI4: Better constrain further strategic development of coupled land-atmosphere and regional earth system models

Attribute Type Value
id integer 3860