Finansal Kurumların Gruplandırılması

Nesta seção os modelos são agrupados segundo a similaridade de suas anomalias médias anuais. Na Figura 28 são mostrados as anomalia das vazões médias anuais dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5, os respectivos clusteres que os representa para o periodo de 2010 a 2039 e o centroide dos mesmos. Os centroides apresentam maior dispersão nas bacias do setor Sudeste/Centro-Oeste e nas bacias do setor Nordeste, principalmente na bacia do Xingó.

O modelo HadGEM-AO representa o modelo mais próximo do centroide do cluster 1, também composto pelo modelo MIROC5. Já o modelo IPSL-CM5A-LR é o

mais próximo ao centroide do cluster 2, enquanto o modelo bcc-csm1-1 é o mais próximo do centroide do cluster 3.

Figura 28 - Anomalia das vazões dos clusteres para o periodo de 2010 a 2039 e centroide dos mesmos. Cluster 1: modelos em vermelho; Cluster 2: modelos em azul; Cluster 3: modelos em verde; Centroíde 1: representado por x; Centroide 2: representado por círculos e C.

Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Tabela 9 - Modelos do CMIP5 utilizados para o cenário RCP4.5 e seus respectivos clusteres. Modelos Cluster BNU-ESM 3 CESM1-BGC 3 CSIRO-Mk3-6-0 3 CanESM2 2 HadGEM2-AO 1 IPSL-CM5A-LR 2 IPSL-CM5A-MR 2 MIROC-ESM_ 2 MIROC5 1 bcc-csm1-1 3

Em negrito os modelos mais próximos de cada centroíde de cada cluster. Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Na Figura 28 são mostrados as anomalia das vazões médias anuais dos modelos mais próximos a cada centroide para o cenário RCP4.5 para os periodo de 2010 a 2039, 2040 a 2069 e 2070 a 2098. Os modelos convergem quanto ao sinal da anomalia no setor Norte, indicando que as vazões médias anuas devem reduzir na maioria das bacias deste setor do SIN.

O modelo HadGEM2-AO indica reduções nas vazões em todo setor Norte e na Bacia do Xingó nos três periodos, associados a aumento nas vazões no setor Sul e Sudeste/Centro-oeste do SIN. Em Itá, Salto Caxias e D. Francisca o aumento percentual nas vazões é supeiror a 10% para cada período de 30 anos para esse conjunto de modelos. Enquanto em Lajeado,Tucuruí e Belo Monte a redução nas vazões médias anuais é de 10% em cada período de 30 anos.

O modelo IPSL-CM5A-LR indica reduções das vazões médias anuais nas principais bacias de cada setor para todos os períodos, notadamente no setor Sudeste/Centro-oeste do SIN. Os modelos deste cluster sugerem que é necessário um maior investimento em infraestrutura hídrica, uma maior participação de energia proveniente de termoelétricas na matriz de energia elétrica brasileira e/ou um maior investimento em fonte de energias renováveis (como eólica e solar, por exemplo) para que a redução na oferta não possa impactar a geração de energia e os níveis de garantia do século XX possam ser mantidos no século XXI.

O investimento em grandes infraestruturas hídricas pode levar a sérios danos ambientais, principalmente se este for destinado para o setor Norte. Caso os padrões de consumo do sistema seja mantido (maior consumo na região Sul e Sudeste do Brasil e maior possibilidade de geração de energia no setor Norte) pode-se elevar o custo da energia para alguns consumidores, já que neste caso há um custo bastante alto associado a transmissão de energia entre os setores.

O modelo bcc-csm1-1 mostra flutuações em torno da média nos setores Sul e Sudeste/Centro-oeste nos periodos de 2010 a 2039 e 2040 a 2069 associados a reduções nos setores Norte e Nordeste (principalmente na bacia do Xingó, onde a magnitude da redução é superior a 20% no segundo periodo de 30 anos). Este modelo indica tendência negativa em algumas bacias deste setor, conforme Tabela 10, isto indica que os futuros investimentos nesse setor devem ser planejados de forma a incluir essa possível diminuição nas vazões médias anuais.

Figura 29 - Anomalia das vazões dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, para o período de (a)2010 a 2039; (b)2040 a 2069 e (c) 2070 a 2098.

(a)

(b)

(c) Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Na Tabela 10 são mostradas as declividades da tendência dos modelos mais próximos a cada centroide para cenários RCP 4.5 do CMIP5 para o teste de Man Kendall-Sen das vazões anuais padronizadas. Os modelos que representam os clusteres não identificaram tendência significativa na maioria das bacias.

Apesar da clara redução mostrada no setor no setor Suldeste/Centro-oeste mostrada pelo modelo IPSL-CM5A-LR e do notado aumento proposto pelos modelo HadGEM-AO ambos não indicam tendência significativa em nenhuma das bacias dessa região.Isto indica uma possível maior ocorrência de eventos extremos, o modelo IPSL- CM5A-LR, por exemplo, destaca a ocorrência de vários eventos de vazões a baixo da média entre 2070 e 2098, conforme Figura 30.

Tabela 10 - Tendência identificada para as vazões anuais normalizadas dos modelos do CMIP5 do cenário RCP4.5 mais próximos do centroíde de cada cluster.

Bacias IPSL-CM5A-LR HadGEM2-AO bcc-csm1-1

Emborcação - - - Nova Ponte - - - Itumbiana - - - São Simão - - - Furnas - - - Água Vermelha - - - N. Avanhandava -0,0098 - - Porto Primavera - - - Rosana -0,0104 - - Itaipú - - - Santa Cecília -0,0113 0,0096 - Salto Caxias - - - Itá - - - D. Francisca - - -0,0104 Três Marias - - - Sobradinho - - - Xingó 0,0084 - -0,0081 Serra da Mesa - - - Lajeado - - - Tucuruí - - - Belo Monte - -0,0096 -0,0132 Teles Pires - - -0,0077 S. L. Tapajós - - - Santo Antônio - - -0,0125

- Ausência de tendência significativa Fonte: Elaborada pelo próprio autor.

Na Figura 30 são mostradas as tendências das vazões médias anuais e as bandas geradas a partir da transformada em ondeletas dos modelos IPSL-CM5A-LR, HadGEM2-AO e bcc-csm1-1 para o cenário RCP4.5 para Furnas para o período de 2015 a 2098.

O modelo IPSL-CM5A-LR indica uma possível padrão de variabilidade de baixa frequência captado pela média e mediana móvel de dez anos e pelo resíduo da transformada em ondeletas, sendo o período de 2015 a aproximadamente 2050 um período de vazões mais elevadas, 2050 a 2070 um período de vazões menores, seguido por um final de século na fase de vazões maiores. A leve tendência negativa captada pela regressão linear torna essa alternância de fases com anomalias abaixo da média histórica nos períodos de 30 anos avaliados na Figura 29. O comportamento desse modelo no final do século indica um grande aumento na ocorrência de eventos extremos, indicando, apesar de se encontrar na fase de vazões maiores, eventos severos secos mais intensos do que os demais da série projetada para o século XXI. Essa mudança de amplitude dos eventos é captada pela banda de baixa frequência (1-10 anos).

Já o modelo HadGEM2-AO, assim como o IPSL-CM5A-LR, mostram alternância de fase na série histórica ao longo do século XXI, porém a regressão linear captou uma tendência positiva ao longo do período analisado. No período de 2015 a 2050 apesar da tendência positiva o modelo indica a ocorrência de eventos severos de vazões abaixo da média do século XX. No período de 2070 a 2098 o modelo indica um grande aumento na ocorrência de eventos extremos de cheias, que a transformada em ondeletas indica que isto se deve a uma possível mudança no sinal do resíduo.

O modelo bcc-csm1-1, assim como o IPSL-CM5A-LR e HadGEM2-AO, mostra alternância de fase na série histórica ao longo do século XXI e mostra um aumento considerável na ocorrência de eventos extremos no período 2080 a 2098 associados à alta frequência, contudo não há tendência significativa.

Os modelos a apesar de discordarem na magnitude das anomalias nas vazões médias nesta bacia, concordam que entre 2080 e 2098 haverá um aumento significativo na ocorrência de eventos extremos.

Na Figura 31 são mostradas as tendências das vazões médias anuais e as bandas geradas a partir da transformada em ondeletas dos modelos IPSL-CM5A-LR, HadGEM2-AO e bcc-csm1-1 para o cenário RCP4.5 para Itaipu para o período de 2015

a 2098. Assim como na bacia de Furnas os modelos mostram alternância de fase na série histórica ao longo do século XXI, captada pela média e medianas móveis e pelo resíduo da transformada em ondeletas. Os modelos bcc-csm1-1 e HadGEM2-AO mostram uma mudança significativa na amplitude da banda de baixa frequência, indicando uma maior ocorrência de eventos extremos.

Na Figura 32 são mostradas as tendências das vazões médias anuais e as bandas geradas a partir da transformada em ondeletas dos modelos IPSL-CM5A-LR, HadGEM2-AO e bcc-csm1-1 para o cenário RCP4.5 para Santa Cecília para o período de 2015 a 2098.

O modelo IPSL-CM5A-LR, assim como em Furnas, indica uma possível padrão de variabilidade de baixa frequência captado pela média e mediana móvel de dez anos e pelo resíduo da transformada em ondeletas. O teste de Man-Kendall-Sen identificou tendência negativa nesta bacia, isto justifica o valor negativo encontrado nas anomalias da Figura 29 mesmo nos períodos de alternância de fases. Nota-se, uma maior amplitude nas fases de maiores vazões, apresentando anos com vazões bastantes baixas seguidos por anos com vazões elevadas. Sendo este comportamento mais evidenciado no final do século, com uma notada mudança de amplitude na banda de alta frequência.

Enquanto o modelo HadGEM-AO apontam para uma tendência positiva com uma grande ocorrência de eventos extremos, principalmente associado a alta amplitude mostrada pela banda de alta frequência mostrada pela transformada em ondeletas.

Já o modelo bcc-csm1-1 mostra-se mais comportado ao longo de praticamente todo o século, com vazões em torno da média, porém sinaliza uma grande mudança na amplitude da baixa frequência no período de 2080 a 2098.

Figura 30 - Tendências das séreis de vazões para Furnas dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 Anos e tranformada em ondeletas.

Figura 31 - Tendências das séries de vazões para Itaipu dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e transformada em ondeletas.

Figura 32 - Tendências das séries de vazões para Santa Cecília dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos -centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e transformada em ondeletas.

Na Figura 33 e Figura 34 são mostradas as tendências das vazões médias anuais e as bandas geradas a partir da transformada em ondeletas dos modelos IPSL-CM5A- LR, HadGEM2-AO e bcc-csm1-1 para o cenário RCP4.5 para Sobradinho e Xingó, respectivamente, para o período de 2015 a 2098. Neste setor, há uma grande divergência entre os modelos, principalmente em Xingó.

O modelo IPSL-CM5A-LR, assim como em Itapu e Furnas, indica uma possível padrão de variabilidade de baixa frequência captado pela média e mediana móvel de dez anos e pelo resíduo da transformada em ondeletas, sendo o período de 2015 a aproximadamente 2050 um período de vazões mais elevadas, 2050 a 2070 um período de vazões menores, seguido por um final de século na fase de vazões maiores. Na bacia do Xingó o modelo mostra tendência positiva, associado ao aumento de ocorrência de eventos extremos de vazões elevadas, justificados pelo aumento da amplitude da banda de baixa frequência (1 a 9 anos) e do resíduo.

Já o modelo HadGEM2-AO, assim como o IPSL-CM5A-LR, mostram alternância de fase na série histórica ao longo do século XXI e não mostra tendência significativa para o século XXI para o setor Norte. Entretanto, os eventos extremos de vazões abaixo da média em Sobradinho são mais intensos do que os de vazões médias anuais acima da média nos períodos de 2010 a 2039 e 2040 a 2069. Este fato pode ser justificado pela coincidência dos picos negativos das bandas de 1 a 9 anos e 10 a 33 anos com a fase de vazões baixas do resíduo.

O modelo bcc-csm1-1 indica em Sobradinho apenas variações em torno da média histórica nesta bacia nos períodos de 2010 a 2070, porém projeta um aumento nos eventos extremos de vazões acima da média no período de 2085 a 2098. Enquanto em Xingó há uma evidente tendência negativa, captada pelo resíduo da transformada em ondeletas, porém apesar dessa tendência o período de 2015 a 2040 é dotado de eventos de vazões elevadas de grande intensidade.

Figura 33 - Tendências das séreis de vazões para Sobradinho dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e tranformada em ondeletas.

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Figura 34 - Tendências das séries de vazões para Sobradinho dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e tranformada em ondeletas

Nas figuras 35, 36 e 37 são mostradas as tendências das vazões médias anuais e as bandas geradas a partir da transformada em ondeletas dos modelos IPSL-CM5A-LR, HadGEM2-AO e bcc-csm1-1 para o cenário RCP4.5 para Tucuruí, Belo Monte e Santo Antônio, respectivamente, para o período de 2015 a 2098.

Os modelos apresentados mostram comportamento semelhante nas bacias analisadas para esse setor. Em Tucuruí os modelos indicam um aumento na variabilidade da série, com um evidente aumento da amplitude oscilação das vazões médias anuais para todo o século. Isto mostra que os eventos extremos nessa bacia tendem a ser mais intensos do que no século XXI, principalmente aqueles com vazões abaixo da média histórica.

Já em Belo Monte, os modelos sugerem que as vazões médias anuais devem ser reduzidas, esse sinal é claramente captado pelo resíduo. Isto sugere que essa região atravessará mudanças no clima e/ou apresenta um padrão de variação de baixíssima frequência sinalizado pelo resíduo.

Na bacia Santo Antônio há um pronunciado padrão de variação natural da série captado média e mediana móveis de 10 anos. Apesar de certa divergência em relação ao sinal da tendência, os mesmo concordam com o aumento na variabilidade da série, já mostrado em Tucuruí. Isto indica a possibilidade de eventos extremos mais intensos nessa bacia, este aumento é mostrado na banda de baixa frequência que tem um

Figura 35 - Tendências das séries de vazões para Tucuruí dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e transformada em ondeletas.

Figura 36 - Tendências das séries de vazões para Belo Monte dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e transformada em ondeletas.

Figura 37 - Tendências das séries de vazões para Santo Antônio dos modelos do CMIP5 para o cenário RCP4.5 mais próximos dos centroides, usando regressão linear, média e mediana móveis de 10 anos e transformada em ondeletas.