Future precipitation scenarios in Portugal using high-resolution WRF simulations based on a global model from CMIP6 | Cenários futuros de precipitação em Portugal usando simulações WRF de alta resolução com base num modelo global do CMIP6

The context of global climate change, exacerbated by human activity, justifies the need for detailed regional climate projections, particularly for vulnerable regions like Portugal. This study aims to assess changes in precipitation in Portugal under three future scenarios (SSP2-4.5, SSP3-7.0, and SSP5-8.5) for the future periods of 2046-2065 and 2081-2100, compared to the reference period 1995-2014. For this purpose, WRF model simulations with a spatial resolution of 6 km based on a CMIP6 global model were used. These simulations were validated with the WRF simulation of ERA5 data, and a statistical analysis of the data was performed, including differences in the annual and seasonal precipitation medians and various precipitation indices. The results indicate a general trend of reduced annual precipitation, more pronounced in summer and in the southern region, as well as a lower frequency of rainy days, in the SSP2-4.5 and SSP3-7.0 scenarios, with significant impacts on agriculture, water resources, and ecosystems. In the SSP5-8.5 scenario, a significant increase in annual precipitation is projected, more pronounced in winter, along with a greater concentration of intense precipitation events over shorter periods, leading to an intensification of extreme events. This study underscores the importance of using high-resolution models to capture regional climate variations and the need for specific adaptation policies. These projections underline the importance of proactive climate adaptation in Portugal, including sustainable water resource management, diversification of agricultural practices, and the implementation of environmental conservation policies to mitigate the impacts of projected climate changes.

O contexto das mudanças climáticas globais, exacerbadas pela atividade humana, justifica a necessidade de projeções climáticas regionais detalhadas, particularmente para regiões vulneráveis como Portugal. Este estudo tem como objetivo avaliar as mudanças na precipitação em Portugal sob três cenários futuros (SSP2-4.5, SSP3-7.0, e SSP5-8.5) para os períodos futuros de 2046-2065 e 2081-2100, comparando com o período de referência 1995-2014. Para isso foram utilizadas simulações do modelo WRF com uma resolução espacial de 6 km baseadas num modelo global do CMIP6. Estas simulações foram validadas com a simulação WRF dos dados ERA5 e foi realizada uma análise estatística dos dados, como as diferenças das medianas da precipitação anual e sazonal e de vários índices de precipitação. Os resultados indicam uma tendência geral de redução da precipitação anual, mais pronunciada no verão e na região sul e de uma menor frequência de dias chuvosos, nos cenários SSP2-4.5 e SSP3-7.0, com impactos significativos para a agricultura, recursos hídricos e ecossistemas. No cenário SSP5-8.5, projeta-se um aumento significativo da precipitação anual, mais pronunciada no inverno e uma maior concentração de eventos de precipitação intensa em períodos mais curtos, levando a uma intensificação dos eventos extremos. Destaca-se com este estudo a importância da utilização de modelos de alta resolução para captar variações climáticas regionais e a necessidade de políticas de adaptação específicas. Estas projeções sublinham a importância de uma adaptação climática proativa em Portugal, que inclua a gestão sustentável dos recursos hídricos, a diversificação das práticas agrícolas, e a implementação de políticas de conservação ambiental para mitigar os impactos das mudanças climáticas projetadas.

Mestrado em Ciências do Mar e da Atmosfera