Abstract The aim of this article is to analyze the Regional Climate Model Eta precipitation projections for the São Francisco (SF) and Paraíba do Sul (PS) River basins, Brazi. For that, the dynamic downscaling response was discussed in comparison with the CMIP5 models and, in particular, with the models HadGEM2-ES and MIROC5 to future climate horizon 2011 to 2040 in two scenarios of the fifth report from Intergovernmental Panel on Climate Change: RCP4.5 and RCP8.5. The results indicate that the Eta model nested in the global models adequately represented the precipitation simulations for the present climate. As for the evaluation of the representation of climate projections, the Eta projections disagreed on the sign of change with their forcing GCMs and other CMIP5 models in the analyzed basins, amplifying the drier signal. Precipitation reductions were pointed out for the two basins and with greater intensity in the RCP8.5 scenario, ranging up to -20% (SF) and 15% (PS) by the CMIP5 models and up to almost -40% for the Eta-HadGEM2-ES and Eta MIROC5 (SF and PS).

Resumo O objetivo deste artigo é analisar as projeções de precipitação do modelo climático regional Eta para as bacias dos rios São Francisco (SF) e Paraíba do Sul (PS), Brasil. Para tanto, a resposta dinâmica da redução de escala foi discutida em comparação com os modelos CMIP5 e, em particular, com os modelos HadGEM2-ES e MIROC5 para o horizonte climático futuro de 2011 a 2040 em dois cenários do quinto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas: RCP4.5 e RCP8.5. Os resultados indicam que o modelo Eta aninhado aos modelos globais representou adequadamente as simulações de precipitação para o clima presente. Quanto a avaliação da representação das projeções climáticas, as projeções Eta discordaram no sinal de mudança com seus forçantes GCMs e outros modelos CMIP5 nas bacias analisadas, amplificando o sinal mais seco. Reduções na precipitação foram apontadas para as duas bacias e com maior intensidade no cenário RCP8.5, variando em até -20% (SF) e 15% (PS) pelos modelos CMIP5 e em até quase -40% para os modelos Eta-HadGEM2-ES e Eta MIROC5 (SF e PS).

Resumo As projeções futuras divulgadas pelos relatórios do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, atentam para a ocorrência de variações e mudanças no clima. Tais alterações, tendem a impactar especialmente o ciclo hidrológico global, uma vez que são projetadas modificações nos padrões de precipitação em larga escala e elevação na temperatura média da atmosfera. A Bacia Hidrográfica Estendida do Rio São Francisco (BESF) está localizada entre as regiões Sudeste e Nordeste do Brasil. O índice de Aridez (IA) pode contribuir no planejamento da segurança hídrica de um território. O objetivo deste estudo é analisar a aridez para a BESF através das precipitações e de temperaturas mínimas e máximas, obtidas por intermédio dos modelos climáticos do CMIP6 e do CORDEX. Calculou-se o índice de Aridez (IA) e realizou-se a comparação dos resultados do IA obtidas dos modelos climáticos com os dados de referência da Unidade de Pesquisa Climática (CRU). Ambos modelos, CMIP6 e CORDEX, apresentaram boa performance em representar o IA, quando comparados com o CRU. Os modelos do CMIP6 e CORDEX indicam indicam uma alteração na condição de aridez de na BESF, embora que os dados do CORDEX sejam mais recomendáveis para a BESF, em função de sua resolução espacial.

Abstract The future projections disclosed by the Intergovernmental Panel on Climate Change report on the occurrence of variations and changes in the climate. Such changes tend to have a notable impact on the global hydrological cycle, once modifications are made in large-scale precipitation patterns and an increase in the atmosphere's average temperature. The São Francisco River Extended Hydrographic Basin (BESF) located between the Southeast and Northeast regions of Brazil. The Aridity Index (AI) is a supporting instrument for risk and uncertainty management, which can contribute to the water security planning of a territory. Given the above, the objective of this study is to analyze the dryness of the BESF through rainfall and the change of extreme temperatures obtained through the climate models of CMIP6 and CORDEX. For this analysis, the Aridity Index (AI) was calculated and the AI results obtained from the climate models were compared with the reference data from the Climatic Research Unit (CRU). The CMIP6 and CORDEX models indicate an increase in Potential Evapotranspiration for all scenarios, with divergence in relation to precipitation. Both models, CMIP6 and CORDEX, presented good performance in representing the IA when compared with the CRU. When comparing the results obtained by both models, it is possible to observe that the CORDEX data are more recommendable for BESF, due to the spatial resolution of the indices obtained by their models.

Resumo Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade espaço-temporal do índice Padronizado de Precipitação (SPI), de forma a identificar períodos de escassez/excesso hídrica (o) na Sub-Bacia Choró no Estado do Ceará. Para tanto, trabalhou-se com uma série histórica de dados pluviométricos para o período de 1974 a 2018 e com o SPI nas escalas de 3, 6, 12 e 24 meses. Uma acentuada variabilidade interanual foi observada, apontando de 2012-2018 a maior ocorrência de eventos secos, sendo estes melhor representados, nas escalas interanuais, em intensidade e duração quando comparado com as escalas (intras)sazonais. Também constatou-se que os períodos contendo os eventos secos (chuvosos) de maior intensidade, apresentados nas escalas 3, 6 e 12 meses do SPI, coincidiram, na maioria dos casos, com períodos de El Niño Oscilação Sul e La Niña. Em suma, o SPI se mostrou uma ferramenta poderosa ao quantificar os eventos secos e chuvosos na Sub-Bacia Choró, podendo ser útil no monitoramento do déficit hídrico em escalas temporais de curto, médio e longo prazo.

Abstract This work has as objective to evaluate the spatiotemporal variability of the Standardized Index of Precipitation (SPI), in order to identify periods of water scarcity/excess in the Choró Sub-Basin in the State of Ceará. For this purpose, we worked with the historical series of rainfall data for the period from 1974 to 2018 and with the SPI on scales of 3, 6, 12, and 24 months. A pronounced inter-annual variability was observed, pointing out from 2012-2018 the highest occurrence of dry events, being these better represented, in the inter-annual scales, in intensity and duration when compared to the intras-seasonal scales. It was also found that the periods containing the most intense dry (rainy) events, presented on the scales 3, 6, and 12 months of SPI, coincided in most cases with periods of El Niño Oscilação Sul and La Niña. In short, SPI proved to be a powerful tool when quantifying dry and rainy events in the Choró Sub-Basin and can be useful in monitoring the water deficit, in short, medium, and long term time scales.

RESUMO O planejamento hídrico e energético a longo prazo possibilita reduzir impactos sociais e econômicos, pois evitam episódios de interrupção do fornecimento de água e energia elétrica, serviços essenciais para diversos setores. Desse modo, as análises propostas pelo presente estudo visaram identificar o impacto das mudanças climáticas nas projeções das vazões naturalizadas e Energia Natural Afluente (NEA) para o setor elétrico brasileiro utilizando seis modelos do projeto Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX), baseados nos cenários do RCP 4.5 e RCP 8.5 para o século XXI. As vazões para os 24 postos representativos do Sistema Interligado Nacional (NIS) foram estimadas através do modelo hidrológico concentrado SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure), enquanto as vazões para os demais postos que compõem o NIS foram obtidas por regressão linear. As vazões, em conjunto com a produtividade dos reservatórios, foram utilizadas para o cálculo da NEA. Os resultados mostraram que a maioria dos modelos projetam possíveis reduções das vazões naturalizadas e NEA anuais para os três períodos analisados e para os setores Norte, Nordeste e Sudeste/Centro-Oeste. Enquanto que, no setor Sul, para o período de 2010-2039, a maioria dos modelos indicaram aumento das vazões naturalizadas e da NEA anuais.

ABSTRACT Long-term water and energy planning makes it possible to reduce social and economic impacts by avoiding episodes of interruption in water and electricity supply, essential services for several sectors. Thus, the analyses proposed by this study aimed at identifying the impact of climate change on naturalised streamflows and Affluent Natural Energy (NEA) projections for the Brazilian electricity sector using six models of the Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX) project, based on the RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios for the 21st century. The streamflows for the 24 stations representing the National Interconnected System (NIS) were estimated through the concentrated hydrological model SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure), while the streamflows for the other stations that comprise the NIS were obtained by linear regression. The streamflows, as well as the productivity of the reservoirs, were used to calculate the NEA. The results showed that most of the models project possible reductions in annual naturalized streamflows and NEA for the three periods analyzed and for the North, Northeast and Southeast/Midwest sectors. Meanwhile, in the Southern sector, for the period 2010-2039, most of the models indicated an increase in the annual naturalized streamflows and NEA.