Quantificação dos efeitos do ENOS em vazões do rio Iguaçu via decomposição CEEMDAN e séries sintéticas ARMA

Código

V-END_II-EBHE0004

Autores

Samyr Guérios, DANIEL HENRIQUE MARCO DETZEL, Marcelo Rodrigues Bessa

Tema

01 - Metodologias de previsão de eventos geo-hidrológicos

Resumo

O El Niño Oscilação Sul (ENOS) exerce influência significativa sobre regimes hidrológicos, mas isolar quantitativamente seu sinal em séries de vazão é desafiador devido à sobreposição de múltiplos processos climáticos. Este trabalho propõe uma abordagem híbrida, combinando a decomposição CEEMDAN (Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise) com modelos estocásticos da família ARMA, para quantificar os efeitos do ENOS nas vazões naturais afluentes mensais do rio Iguaçu na UHE Foz do Areia (jan./1969-dez./2023). A decomposição gerou oito modos de frequência distintas, dos quais fois IMFs foram identificados como associados ao ENOS. A independência entre o sinal de ENOS extraído e os demais modos foi confirmada estatisticamente, e a correlação cruzada significativa com o índice Niño 3.4 (r = 0,48, com defasagem de 5 meses) atesta a correspondência física do sinal isolado. Modelos ARMA, selecionados via BIC, foram ajustados a cada modo e utilizados para gerar 5.000 séries sintéticas. As estatísticas descritivas das simulações reproduziram satisfatoriamente o comportamento histórico. Os resultados indicam que o ENOS pode provocar variações de até +99% ou -50% no sinal de vazão em 95% dos meses. O índice de sensibilidade de primeira ordem de Sobol aponta que a variância associada ao ENOS explica 18,5% (±4,8%) da variância total da série, valor compatível com estudos anteriores para a bacia do Paraná. A metodologia demonstra potencial para geração de cenários sintéticos condicionados à fase do ENOS, com aplicações no planejamento da operação energética, na quantificação de risco hidrológico e na previsão de eventos futuros.