Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/19157
Title: Coupled modelling of the Minho and Lima estuaries: hydrological response to climate changes
Other Titles: Modelação acoplada dos estuários do Minho e do Lima: resposta hidrológica às alterações climáticas
Author: Pereira, Humberto Paulo Gomes
Advisor: Dias, João Miguel Sequeira Silva
Morgado, Fernando
Keywords: Ciências do mar e zonas costeiras
Hidrologia - Rio MInho (Portugal) - Rio Lima (Portugal)
Plumas (Dinâmica de fluídos)
Defense Date: 20-Dec-2016
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Em Portugal, o rio Minho e o rio Lima originam os estuários situados mais a Norte próximos de Espanha, e estando estes separados por aproximadamente 20 km, surge a necessidade de investigar se interagem entre si e de efetuar a sua caracterização hidrológica simultaneamente. Atualmente a modelação numérica é a ferramenta mais utilizada em estudos sobre a hidrodinâmica estuarina, permitindo aumentar o conhecimento das propriedades e padrões físicos nestes sistemas. Neste trabalho foi implementado o modelo numérico tridimensional Del 3D-Flow, para estudar quais as variações físicas e dinâmicas dos estuários e qual a resposta hidrológica destes sistemas sob a influência das alterações climáticas. Este modelo foi calibrado e validado com a altura de maré, salinidade e temperatura da água, sendo depois aplicado em dois cenários de alterações climáticas (RCP 4.5 e RCP 8.5) onde se variaram parâmetros como o nível do mar e descargas fluviais. As simulações foram realizadas para os meses de verão e inverno do ano 2100/2101. As previsões numéricas revelaram padrões hidrológicos tipicamente estuarinos e que, no verão, o estuário do Minho é mais quente mas o estuário do Lima é mais salino. No inverno, o Lima é o estuário mais quente e salino. Da análise de resultados verificou-se que a zona interior dos estuários será a mais afetada com as alterações climáticas. A intrusão salina no rio Minho atinge os 13 km no Presente e no cenário RCP 4.5, e no cenário 8.5 atinge os 14 km. No rio Lima a intrusão é maior, chegando aos 15 km no Presente e no cenário RCP 4.5, e atinge o máximo de 17.5 km no cenário RCP 8.5. Por fim, foi ainda realizado o estudo das plumas estuarinas onde se observou que estas são maiores e mais largas durante o inverno nos cenários RCP 4.5 e 8.5. Concisamente, a modelação desenvolvida neste estudo contribuiu para um aumento do conhecimento dos padrões físicos destes dois estuários bem como da interação destes na região costeira adjacente. Para trabalhos futuros, este modelo poderá constituir a base para a aplicação de um modelo biogeoquímico, o que permitirá aumentar o conhecimento sobre estes processos nestes estuários.
In Portugal, the Minho river and the Lima river originate the northern estuaries near Spain, and being these separated by approximately 20 km, there is a need to investigate if they interact with each other and to carry out its hydrological characterization simultaneously. Numerical modelling is the most used tool in studies about estuarine hydrodynamics, allowing to increase the knowledge of physical properties and pa erns in these systems. In this work, the three-dimensional numerical model Del 3D-Flow was implemented to investigate the physical and dynamic variations of these two systems and their hydrological response under the influence of climate change. The model was calibrated and validated with tidal height, salinity and water temperature, and then applied to two scenarios of climate change (RCP 4.5 e RCP 8.5) where variables such sea level and river discharge were varied. The simulations were realized for the summer and winter months of the year 2100/2101. The numerical predictions revealed hydrological pa erns typically estuarine and that, in summer, the Minho estuary is warmer but the Lima estuary is more saline. In winter, Lima is the ho est and saline estuary. Of the results analysis it was verified that the interior zone of the estuaries will be most a ected by climate change. The saline intrusion in Minho river reaches 13 km in Present and in RCP 4.5 scenario, and in RCP 8.5 it reaches 14 km. In the Lima river the intrusion is higher, reaching 15 km in Present and in RCP 4.5 scenario, and reaches the maximum of 17.5 km in RCP 8.5. Finally, a study of the estuarine plumes was carried out, where it was observed that these are larger and wider during winter in the scenario RCP 4.5 and 8.5. Concisely, the modelling developed in this study contributed to an increased knowledge of the physical pa erns in these two estuaries as well as their interaction in the adjacent coastal region. For future work, this model may be the basis for the application of a biogeochemical model, which will increase the knowledge about these processes in these estuaries.
Description: Mestrado em Ciências do Mar e Zonas Costeiras
URI: http://hdl.handle.net/10773/19157
Appears in Collections:DFis - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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