A Dinâmica Sazonal da Plataforma Continental Leste Brasileira entre 10ºS e 16ºS por Fabiola Negreiros de Amorim - Versão HTML
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R
Fabiola Negreiros de Amorim
A Dinâmica Sazonal da Plataforma Continental
Leste Brasileira entre 10oS e 16oS
Tese apresentada ao Instituto Oceanográfico da Uni-
versidade de S˜ao Paulo, como parte dos requisitos
para obtenc¸˜ao do t´ıtulo de Doutor em Ciências, área
de Oceanografia F´ısica.
Orientador:
Prof. Dr. Edmo José Dias Campos
Co-orientador:
Prof. Dr. Mauro Cirano
S˜ao Paulo
2011
UNIVERSIDADE DE S ˜
AO PAULO
INSTITUTO OCEANOGR ´
AFICO
A Dinâmica Sazonal da Plataforma Continental Leste
Brasileira entre 10oS e 16oS
Fabiola Negreiros de Amorim
Tese apresentada ao Instituto Oceanográfico da Universidade de S˜ao Paulo, como
parte dos requisitos para obtenc¸˜ao do t´ıtulo de Doutor em Ciências, área de
Oceanografia F´ısica.
Julgada em
/
/
Prof. Dr.
Conceito
Prof. Dr.
Conceito
Prof. Dr.
Conceito
Prof. Dr.
Conceito
Prof. Dr.
Conceito
“... Cada um de nós comp˜oe a sua história,
e cada ser em si carrega o dom de ser capaz...”
Almir Sater.
Dedico esta obra ao seu maior incentivador,
meu amigo Mauro Cirano.
Sumário
Agradecimentos
iii
Resumo
v
Abstract
vii
Artigos cient´ıficos vinculados à Tese
ix
Lista de Figuras
x
Lista de Tabelas
xv
Lista de Abreviaç ˜oes
xvi
1
Introduç˜ao
1
1.1
Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2
Caracterizaç˜ao da regi˜ao de estudo
6
3
Circulaç˜ao sazonal da Plataforma Continental da costa central da Bahia com
base em dados in situ
11
3.1
Circulac¸˜ao costeira e na Plataforma Continental adjacente à Ba´ıa de Ca-
mamu (14oS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.1.1
O Conjunto de Dados e a Metodologia Aplicada . . . . . . . . . .
14
3.1.2
Resultados Obtidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.1.3
Discuss˜ao integrada dos resultados . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
3.2
A influência da circulac¸˜ao de larga-escala, processos transientes e locais
na circulac¸˜ao sazonal da Plataforma Continental Leste Brasileira, 13oS .
33
i
3.2.1
Contextualizac¸˜ao Regional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
3.2.2
O conjunto de dados e a metodologia aplicada . . . . . . . . . . .
38
3.2.3
Resultados obtidos e discuss˜ao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
4
Modelagem numérica da circulaç˜ao sazonal da Plataforma Continental Leste
Brasileira entre 10oS e 16oS
60
4.1
O Regional Ocean Modeling System - ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
4.1.1
Descric¸˜ao do modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
4.1.2
Equac¸ ˜oes Governantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
4.1.3
Sistema de Coordenadas e discretizac¸˜ao . . . . . . . . . . . . . . .
65
4.1.4
O esquema do gradiente de press˜ao . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
4.1.5
O esquema de advecc¸˜ao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
4.1.6
O esquema de fechamento turbulento . . . . . . . . . . . . . . . .
69
4.2
Configurac¸˜ao do Experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70
4.3
Análise das Forc¸antes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
4.3.1
Forc¸antes iniciais e de Contorno . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
4.3.2
Forc¸antes de Maré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
4.3.3
Forc¸antes Atmosféricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
4.4
Resultados da Modelagem Numérica Regional . . . . . . . . . . . . . . .
88
4.4.1
Avaliac¸˜ao preliminar dos resultados do MCR ROMS . . . . . . .
90
4.4.2
A circulac¸˜ao forc¸ada pelas marés . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97
4.4.3
A sazonalidade da circulac¸˜ao na plataforma e talude continental
104
4.4.4
Variac¸˜ao espac¸o-temporal da circulac¸˜ao na plataforma continen-
tal e seus mecanismos forc¸antes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5
Conclus ˜oes
147
Bibliografia
157
ii
Agradecimentos
• À Deus, por ter-me concedido a forc¸a necessária para alcanc¸ar mais esta con-
quista.
• À minha av ó, D. Tarcy, pelos preciosos ensinamentos que me possibilitaram ir
mais longe do que eu poderia, a princ´ıpio, supor.
• À minha fam´ılia, em especial aos meus pais, irm˜aos e primas Ingrid e Camille,
pelo apoio constante e compreens˜ao dos meus momentos de ausência, e à ”tia” Danny,
pelo suporte e carinho nos momentos finais deste trabalho.
• Ao meu orientador Dr. Edmo J. D. Campos, por ter aceito a responsabilidade de
sua orientac¸˜ao, sem a qual este trabalho n˜ao seria poss´ıvel. Agradec¸o também
o seu suporte e disponibilidade para esclarecer d úvidas sempre que se fez ne-
cessário.
• Ao meu co-orientador Dr. Mauro Cirano, por sua dedicac¸˜ao, paciência e, acima
de tudo, grande amizade.
• Ao meu amigo Dr. Martinho Marta-Almeida, da Universidade de Aveiro, Por-
tugal. Por sua paciência e disponibilidade para esclarecer as in úmeras d úvidas
relacionadas à modelagem hidrodinâmica.
• Aos professores do IO-USP, Dr. Ilson C. A. da Silveira e Dr. Paulo Polito, por
estarem sempre dispon´ıveis para esclarecer as d úvidas que surgiram durante o
per´ıodo do doutorado.
• Ao Dr. Ivan D. Soares, por seus conselhos e suporte, e por estar sempre dis-
pon´ıvel para esclarecimento de d úvidas.
• Aos meus amigos de Sampa e do IO-USP, em especial à Ana Amelia, Raquel,
Adriana, Fabricio, Rafael Soutelino, Luiz Felipe, Márcio e Carlos Franc¸a. Obri-
gado pelo suporte e agradáveis momentos que compartilhamos.
iii
• Às queridas Ana Paula e Silvana, da secretaria da P ós-graduac¸˜ao. Muito obri-
gado pela paciência e disponibilidade a mim oferecidas sempre que necessário.
• Aos amigos da UFBA, Saulo, Janini, Guilherme, Carlos Teixeira, Rogério, Lav´ınio,
Juliana, Clemente e Carlos Lentini, por todo apoio fornecido sempre que precisei.
• Aos amigos Ana Carla e Petterson, por terem sempre um ”cantinho”para me
receber durante as minhas passagens por Salvador.
• À todos os amigos da Universidade de Aveiro, pelo carinho com que me recebe-
ram nesta Instituic¸˜ao.
• Às amigas Rosa, Ana Margarida, Aline, Tania e Betinha, por terem sido a minha
”fam´ılia Aveirense”.
• Aos membros da minha banca, por terem aceito comp ô-la. Desde já agradec¸o as
sugest ˜oes que ir˜ao contribuir para tornar este trabalho mais consistente.
• À Companhia ElPaso Óleo e Gás do Brasil, por ter disponibilizado os dados usa-
dos para a caracterizac¸˜ao oceanográfica da Plataforma Continental adjacente à
Ba´ıa de Camamu.
• À PETROBRAS, pelo financiamento do ”Programa de levantamento de dados
oceanográficos do BCAM-40”, contrato n. 4600216176, e por terem concedido a
utilizac¸˜ao de todo o conjunto de dados para publicac¸˜ao cient´ıfica.
• À CAPES, pela concess˜ao da bolsa de doutorado nos primeiros dois anos de
realizac¸˜ao deste trabalho.
• À Rede de Modelagem e Observac¸˜ao Oceanográfica - REMO, pela concess˜ao de
uma bolsa de pesquisa durante os últimos anos de realizac¸˜ao deste trabalho.
Agradec¸o também à Rede REMO e a todos os seus integrantes, pelo suporte
técnico, computacional e log´ıstico que tornaram poss´ıvel a etapa de modelagem
hidrodinâmica deste trabalho.
iv
Resumo
A circulac¸˜ao sazonal da Plataforma Continental Leste Brasileira (PCLB) entre 10oS
e 16oS é investigada com base em um inédito conjunto de dados in situ e em modela-
gem hidrodinâmica. Os dados observados possibilitaram a compreens˜ao da dinâmica
da circulac¸˜ao em partes espec´ıficas da regi˜ao de estudo e a sua interac¸˜ao com os di-
versos mecanismos forc¸antes, ilustrando a forte influência da circulac¸˜ao atmosférica
e oceânica de meso/larga escalas, de processos transientes e da topografia local, na
circulac¸˜ao regional, apresentando cenários distintos entre as estac¸ ˜oes do ano. Os re-
sultados da modelagem hidrodinâmica n˜ao s ó complementaram os estudos observaci-
onais, como também permitiram uma maior compreens˜ao da variabilidade sazonal e
espac¸o-temporal da circulac¸˜ao na PCLB, assim como a sua interac¸˜ao com os diversos
mecanismos forc¸antes, para uma regi˜ao mais ampla (10oS-16oS).
A PCLB é fortemente afetada pela sazonalidade de larga escala do regime dos ven-
tos al´ısios e da latitude da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Seguindo esta
dinâmica, durante as estac¸ ˜oes de primavera/ver˜ao, as correntes na Plataforma Conti-
nental (PC) ao sul de 12oS ficam sujeitas a ventos preferenciais de E-NE e, no oceano,
a bifurcac¸˜ao da Corrente Sul Equatorial (bSEC) atinge a sua posic¸˜ao mais ao norte
(∼13oS em novembro). Nas regi ˜oes da quebra da PC e do talude continental, as corren-
tes s˜ao também influenciadas pelas Correntes de Contorno Oeste (CCO). No dom´ınio
norte (10oS), a circulac¸˜ao na PC interna é para sul, seguindo o campo de ventos pre-
ferencial, enquanto a circulac¸˜ao na PC média e na quebra da PC é mais influenciada
pelas correntes na regi˜ao do talude continental, que s˜ao claramente dominadas pela
dinâmica da Corrente Norte do Brasil/Sub-Corrente Norte do Brasil (CNB/SCNB).
No dom´ınio central (14oS), embora a circulac¸˜ao seja de certa forma similar à observada
para o dom´ınio norte, a circulac¸˜ao no talude continental apresenta uma maior varia-
bilidade como resposta à presenc¸a dos fluxos contrários da Corrente do Brasil (CB) e
da SCNB. A circulac¸˜ao no dom´ınio sul (16oS) possui uma clara divis˜ao ao longo da
PC/talude continental, apresentando um intenso e organizado fluxo direcionado para
v
sul na PC interna e média, como resposta à forc¸ante remota do vento, e uma circulac¸˜ao
polarizada na direc¸˜ao perpendicular à costa nas regi ˜oes da quebra da PC/talude conti-
nental, sugerindo uma associac¸˜ao com a CCO e com a topografia local do Banco Royal
Charlotte.
Durante as estac¸ ˜oes de outono/inverno, seguindo o regime sazonal dos ventos
al´ısios e da latitude da ZCIT, a PC ao norte de ∼20oS fica sujeita a ventos preferen-
ciais de E-SE e as correntes sofrem uma revers˜ao do fluxo médio, e a bCSE atinge seu
limite sul (∼17oS em julho). A circulac¸˜ao na PC interna e média no dom´ınio norte du-
rante estas estac¸ ˜oes, apresenta um fraco fluxo para norte com uma alta variabilidade.
Enquanto na PC interna esta variabilidade está relacionada à entrada mais frequente
de frentes frias, na PC média está relacionada com a circulac¸˜ao na regi˜ao do talude
continental. A circulac¸˜ao nesta regi˜ao possui uma alta correlac¸˜ao com aquela na regi˜ao
da quebra da PC e ambas apresentam um fluxo médio para norte mais intenso e me-
nos variável, que pode estar relacionado com o fluxo da CNB/SCNB, que ocupa toda
a regi˜ao do talude continental durante estas estac¸ ˜oes do ano. O fluxo médio para norte
no dom´ınio central, apresenta uma fraca intensidade e alta variabilidade nas regi ˜oes da
PC interna e média e na quebra da PC, que pode estar relacionada com o aumento da
frequência de sistemas frontais, ao fato desta regi˜ao ser influenciada pela bifurcac¸˜ao do
fluxo médio em superf´ıcie e, para a regi˜ao da quebra da PC, à variabilidade da SCNB,
que apresenta maiores epis ódios em que ocupa esta regi˜ao. A CNB/SCNB exerce uma
clara influência na circulac¸˜ao da regi˜ao do talude continental. A circulac¸˜ao no dom´ınio
sul é principalmente gerada pelo vento remoto nas regi ˜oes da PC interna e média, en-
quanto nas regi ˜oes da quebra da PC e talude continental apresenta uma significativa
influência da CCO.
Palavras-chave: Circulac¸˜ao na Plataforma Continental, Circulac¸˜ao gerada pelo vento,
Correntes de Contorno Oeste, Corrente Sul Equatorial, Sazonalidade, Modelagem Hi-
drodinâmica.
vi
Abstract
The seasonal circulation of the Eastern Brazilian Shelf (EBS) between 10oS and 16oS
is investigated based on original in situ data sets and hydrodynamic modeling. The ob-
servational data provided an understanding of the circulation dynamics within specific
parts of the the study region and its interaction with the various forcing mechanisms,
illustrating the strong influence of the large/meso scales atmospheric and oceanic cir-
culation, transient processes and local topography on the regional circulation, presen-
ting very distinct scenarios between seasons. The hydrodynamic modeling results not
only complemented the observational studies but also allowed for a broader unders-
tanding of the seasonality and time-space variability of the EBS circulation, as well as
its interaction with the various forcing mechanisms, in a wider region (10oS-16oS).
The EBS is highly affected by large-scale seasonality in the trade wind regime and
the latitude of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Following this dynamics,
during the spring/summer seasons, the currents within the continental shelf south of
12oS are influenced by preferential E-NE winds and, in the ocean, the bifurcation of
the South Equatorial Current (bSEC) reaches its northernmost position (∼13oS in No-
vember). At the shelf break and slope region, the currents are also influenced by the
Western Boundary Currents (WBC). At the northern domain (10oS) the inner shelf cir-
culation is to the south following the preferential winds, while the circulation at the
mid shelf and shelf break is more influence by the currents at the slope, which are cle-
arly dominated by the North Brazil Current/North Brazil Undercurrent (NBC/NBUC)
dynamics. At the central region (14oS), although the circulation is somehow similar to
that observed for the northern domain, the slope circulation presents a greater varia-
bility in response to the presence of the opposing Brazil Current (BC) and NBUC flow.
At the southern domain (16oS) the circulation has a clear division along the continental
shelf/slope regions, presenting an intense and organized southward flow at the inner
and mid shelves, as a response to the remote wind forcing, and a polarized cross-shelf
circulation at the shelf break/slope region, suggesting an association with the WBC
vii
and the local topography of the Royal Charlotte Bank.
During the autumn/winter seasons, following the seasonal regime of the trade
winds and the latitude of the ITCZ, the continental shelf north of ∼20oS are influen-
ced by preferential E-SE winds and the currents experience a reversal of the mean
flow, and the bSEC reaches its southernmost position (∼17oS in July). The circulation
during these seasons at the northern domain inner and mid shelves presents a weak
northward flow with a strong variability. While at the inner shelf this variability is re-
lated to the more frequent cold front passages at the mid shelf it is related to the slope
region circulation. The circulation at this region has a high correlation with the circu-
lation at the shelf break and both present a less variable and more intense northward
net flow which could be related to the NBC/NBUC flow, that occupies the entire slope
region during these seasons. The northward net flow at the central domain presents a
weak intensity and high variability at the inner/mid shelves and shelf break regions,
which could be related to the increase in the cold fronts frequency, to the fact that this
region is under the influence of the bifurcation of the surface net flow and, for the shelf
break region, to the NBUC variability which presents more episodes that occupies this
region. At the slope region the NBC/NBUC exerts a clear influence in the circulation.
The circulation at the southern domain is mainly driven by the remote wind forcing at
the inner and mid shelves, while at the shelf break/slope regions presents a significant
WBC influence.
Keywords: Shelf Currents, Wind-driven Circulation, Western Boundary Currents, South
Equatorial Current, Seasonal Variations, Hydrodynamic Modeling.
viii
Artigos cient´ıficos vinculados à Tese
Os resultados apresentados na Sec¸˜ao 3.1 foram publicados na revista Continental
Shelf Research e podem ser acessados pela seguinte referência:
Amorim, F. N., M. Cirano, I. D. Soares, & C. A. D. Lentini, 2011: Coastal and shelf
circulation in the vicinity of Camamu Bay (14oS), Eastern Brazilian Shelf. Cont. Shelf.
Res., 31(108-119). doi:10.1016/j.csr.2010.11.011.
Os resultados apresentados na Sec¸˜ao 3.2 foram submetidos para publicac¸˜ao na re-
vista Continental Shelf Research, sendo que o manuscrito está em processo final de re-
vis˜ao e as sugest ˜oes dos revisores foram devidamente incorporadas nesta sec¸˜ao. A
referência para este artigo é:
Amorim, F. N., M. Cirano, I. D. Soares, E. J. D. Campos & J. F. Middleton, 2011.:
The influence of large-scale circulation, transient and local processes on the seasonal
circulation of the Eastern Brazilian Shelf, 13oS.
ix
Lista de Figuras
2.1
Esquema da variac¸˜ao sazonal da bifurcac¸˜ao da Corrente Sul Equatorial
ao longo da PCLB entre 8oS e 19oS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.2
Climatologia das Rosas dos Ventos (1976-2006) para um ponto locali-
zado na PCLB (14oS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1
Mapa de localizac¸˜ao das regi ˜oes de estudo localizadas na PCLB . . . . .
12
3.2
Mapa de localizac¸˜ao dos pontos de monitoramento na PC adjacente à
BCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
3.3
Série temporal dos dados observados na PC adjacente à BCM . . . . . .
18
3.4
Série temporal sub-inercial das correntes superficiais na conex˜ao plata-
forma/estuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.5
Coerência e fase entre o vento e a corrente superficial na conex˜ao entre
a PC e o canal estuarino durante o ver˜ao . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.6
Série temporal sub-inercial do vento e das correntes na PC interna e média 22
3.7
Velocidade geostr ófica absoluta derivada do AVISO . . . . . . . . . . . .
22
3.8
Relac¸˜ao entre a correlac¸˜ao cruzada e a defasagem entre o vento e as cor-
rentes na PC interna e média . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.9
Coerência e fase entre o vento e as correntes na PC média . . . . . . . . .
25
3.10 Elipses de maré superficiais para os componentes M2 e S2 de maré semi-
diurna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
3.11 Espectro de energia para as correntes e vento na banda supra-inercial . .
28
3.12 Mapa de localizac¸˜ao da regi˜ao de estudo em torno de 13oS . . . . . . . .
35
3.13 Profundidade da camada de mistura sazonal em torno de 13oS . . . . . .
37
3.14 Padr˜ao de ventos durante os cruzeiros no BCAM-40 . . . . . . . . . . . .
41
x
3.15 Mapas de velocidade geostr ófica e topografia dinâmica absoluta deriva-
dos do AVISO para a regi˜ao do BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
3.16 Correntes barotr ópicas derivadas dos dados de ADCP durante os cru-
zeiros no BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
3.17 Correntes perpendiculares à costa derivadas dos dados de ADCP na ra-
dial R2 do BCAM-40 durante a primavera e o ver˜ao . . . . . . . . . . . .
45
3.18 Correntes paralelas à costa derivadas dos dados de ADCP na radial R1
do BCAM-40 durante a primavera e o ver˜ao . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
3.19 Correntes paralelas à costa derivadas dos dados de ADCP nas radiais
R1 e R2 do BCAM-40 durante o outono . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
3.20 Correntes perpendiculares à costa derivadas dos dados de ADCP na ra-
dial R2 do BCAM-40 durante o outono e o inverno . . . . . . . . . . . . .
48
3.21 Perfis verticais médios de σθ, temperatura e salinidade para a regi˜ao da
plataforma externa e talude continental do BCAM-40 . . . . . . . . . . .
49
3.22 Sec¸ ˜oes verticais de temperatura durante as estac¸ ˜oes primavera, ver˜ao,
outono e inverno para as radiais do BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . .
51
3.23 Sec¸ ˜oes perpendiculares à costa (profundidades < 100 m) de temperatura
e salinidade para as radiais R1, R2 e R3 durante o cruzeiro de primavera
no BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
3.24 Sec¸ ˜oes perpendiculares à costa (profundidades < 100 m) de temperatura
e salinidade para as radiais R1, R2 e R3 durante o cruzeiro de ver˜ao no
BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55
3.25 Sec¸ ˜oes perpendiculares à costa (profundidades < 100 m) de temperatura
e salinidade para as radiais R1, R2 e R3 durante o cruzeiro de outono no
BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57
3.26 Sec¸ ˜oes perpendiculares à costa (profundidades < 100 m) de temperatura
e salinidade para as radiais R1, R2 e R3 durante o cruzeiro de inverno
no BCAM-40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
4.1
Batimetria da regi˜ao de estudo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71
4.2
Médias mensais (2004-2009) das correntes horizontais superficiais deri-
vadas das análises globais do HYCOM/NCODA . . . . . . . . . . . . . .
76
xi
4.3
Médias mensais (2004-2009) das correntes horizontais em 100 m deriva-
das das análises globais do HYCOM/NCODA . . . . . . . . . . . . . . .
77
4.4
Médias anuais (2004-2009) das correntes horizontais em 300 m e 800 m
derivadas das análises globais do HYCOM/NCODA . . . . . . . . . . .
78
4.5
Média anual (2004-2009) das correntes horizontais em 50 m derivada das
análises globais do HYCOM/NCODA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
4.6
Sec¸ ˜oes verticais médias (2004-2009) de velocidade meridional derivadas
das análises globais do HYCOM/NCODA . . . . . . . . . . . . . . . . .
80
4.7
Campos horizontais médios (2004-2009) de TSM derivados das análises
globais do HYCOM/NCODA e das análises da REMO. . . . . . . . . . .
82
4.8
Campos horizontais médios (2004-2009) de SSH derivados das análises
globais do HYCOM/NCODA e do AVISO . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
4.9
Distribuic¸˜ao horizontal das amplitudes e Fases dos principais compo-
nentes de maré semi-diurna M2 e S2 e diurna O1 e K1 fornecidas pelo
modelo global de marés TPXO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
4.10 Campos médios mensais (2004-2009) de ventos a 10 m da superf´ıcie do
mar derivados das Reanálises-II do NCEP e do QuickSCAT. . . . . . . .
87
4.11 Dom´ınio da grade do MCR ROMS para as análises dos resultados obti-
dos entre os anos de 2006 a 2009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
89
4.12 Evoluc¸˜ao da energia cinética do MCR ROMS. . . . . . . . . . . . . . . . .
91
4.13 Transporte integrado nas fronteiras norte, sul e leste do MCR e do MCG
93
4.14 Série temporal de elevac¸˜ao do n´ıvel do mar do GLOSS e do MCR ROMS
para a estac¸˜ao em Salvador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
4.15 Campos horizontais médios (2006-2009) de SSH derivados do MCR ROMS
e das análises globais do HYCOM/NCODA ( HYCOM, 2011) . . . . . . .
96
4.16 Distribuic¸˜ao das Amplitudes (cm) e Fases (oG) dos principais compo-
nentes de maré semi-diurna M2 e S2 e diurna O1 e K1 para o MCR ROMS. 100
4.17 Distribuic¸˜ao das Elipses de maré barotr ópicas dos componentes semi-
diurnos M2 e S2 e diurnos O1 e K1 para o MCR ROMS. . . . . . . . . . . . 102
4.18 Médias mensais (2006-2009) das correntes horizontais superficiais deri-
vadas do MCR ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
xii
4.19 Séries temporais (2006-2009) das correntes nas PC média e interna deri-
vadas do MCR ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.20 Médias mensais (2006-2009) das correntes horizontais em 100 m deriva-
das do MCR ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.21 Médias anuais (2006-2009) das correntes horizontais em 300 m e 800 m
derivadas do MCR ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.22 Sec¸ ˜oes verticais médias (2006-2009) da velocidade horizontal paralela à
costa ao longo da Radial em 10oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.23 Sec¸ ˜oes verticais médias (2006-2009) da velocidade horizontal paralela à
costa ao longo da Radial em 14oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.24 Sec¸ ˜oes verticais médias (2006-2009) da velocidade horizontal paralela à
costa ao longo da Radial em 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.25 Ciclo anual de transporte médio mensal (2006-2009) ao longo das radiais
em 10oS, 14oS e 16oS para as massas de água AT e ACAS. . . . . . . . . . 118
4.26 Sec¸ ˜oes verticais médias (2006-2009) de temperatura para as Radiais em
10oS, 14oS e 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.27 Sec¸˜ao vertical média (2006-2009) de temperatura para profundidades in-
feriores a 100 m nas Radiais em 10oS, 14oS e 16oS e para os meses de
janeiro e outubro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.28 Médias sazonais (2006-2009) das correntes horizontais superficiais deri-
vadas do MCR ROMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.29 Séries temporais (2006-2009) das correntes integradas na coluna de água
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 10oS. . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.30 Séries temporais sub-inerciais (2006-2009) das correntes paralelas à costa
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 10oS. . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.31 Correlac¸˜ao cruzada entre o componente paralelo à costa das correntes
sub-inerciais integradas ao longo da coluna d’água para a regi˜ao oceânica
com aquelas na regi˜ao da PC/Talude continental, para a Radial em 10oS. 129
4.32 Correlac¸˜ao cruzada entre o vento paralelo à costa e as correntes na banda
sub-inercial para a Radial em 10oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
xiii
4.33 Séries temporais (2006-2009) das correntes integradas na coluna de água
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 14oS. . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.34 Séries temporais sub-inerciais (2006-2009) das correntes paralelas à costa
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 14oS. . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.35 Correlac¸˜ao cruzada entre o componente paralelo à costa das correntes
sub-inerciais integradas ao longo da coluna d’água para a regi˜ao oceânica
com aquelas na regi˜ao da PC/Talude continental, para a Radial em 14oS. 137
4.36 Correlac¸˜ao cruzada entre o vento paralelo à costa e as correntes na banda
sub-inercial para a Radial em 14oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.37 Séries temporais (2006-2009) das correntes integradas na coluna de água
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.38 Correlac¸˜ao cruzada entre o componente paralelo à costa das correntes
sub-inerciais integradas ao longo da coluna d’água para a regi˜ao oceânica
com aquelas na regi˜ao da PC/Talude continental, para a Radial em 16oS. 143
4.39 Séries temporais sub-inerciais (2006-2009) das correntes paralelas à costa
para as estac¸ ˜oes localizadas na Radial em 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.40 Correlac¸˜ao cruzada entre o vento paralelo à costa e as correntes na banda
sub-inercial para a Radial em 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
xiv
Lista de Tabelas
3.1
Descarga fluvial média na BCM durante as estac¸ ˜oes seca e chuvosa . . .
14
3.2
Per´ıodo de medic¸˜ao de dados na PC adjacente à BCM . . . . . . . . . . .
16
3.3
Estat´ıstica básica dos dados coletados na PC adjacente à BCM . . . . . .
19
3.4
Variabilidade das correntes sub-inerciais paralelas à costa na PC média .
26
3.5
Variabilidade das correntes supra-inerciais paralelas à costa na PC média 30
4.1
Principais parâmetros de configurac¸˜ao do MCR ROMS . . . . . . . . . .
72
4.2
amplitudes e fases disponibilizadas pela FEMAR e pelo MCR ROMS. . .
98
4.3
Localizac¸˜ao das estac¸ ˜oes para análise da variac¸˜ao espac¸o-temporal das
correntes nas Radiais R10, R14 e R16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.4
Estat´ıstica básica das correntes integradas na coluna de água na Radial
em 10oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.5
Estat´ıstica básica das correntes integradas na coluna de água na Radial
em 14oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.6
Estat´ıstica básica das correntes integradas na coluna de água na Radial
em 16oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
xv
Lista de Abreviaç ˜oes
ACAS: Água Central do Atlântico Sul
ADCP: Acoustic Doppler Current Profiler
AIA: Água Intermediária Antártica
AT: Água Tropical
AVHRR: Advanced Very High Resolution Radiometer
AVISO: Archiving, Validation and Interpretation of Sattelites Oceanographic
BAb: Banco de Abrolhos
bCSE: bifurcac¸˜ao da Corrente Sul Equatorial
BCM: Ba´ıa de Camamu
BRC: Banco Royal Charlote
BTS: Ba´ıa de Todos os Santos
CB: Corrente do Brasil
CC: Condic¸˜ao de Contorno
CCI: Corrente de Contorno Intermediária
CCO: Corrente de Contorno Oeste
CNB: Corrente Norte do Brasil
CPTEC: Centro de Previs˜ao de Tempo e Estudos Climáticos
CS: Cânion de Salvador
CSE: Corrente Sul Equatorial
CTD: Conductivity, Temperature and Depth
CVT: Cadeia Vit ória-Trindade
ECMWF: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
EOF: Func¸ ˜oes Emp´ıricas Ortogonais
HYCOM: HYbrid Coordinate Ocean Model
INPE: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
MCG: Modelo de Circulac¸˜ao Global
MCR: Modelo de Circulac¸˜ao Regional
NCEP: National Centers for Environmental Prediction
NCODA: National COnsortium for Data Assimilative modeling
PC: Plataforma Continental
xvi
PCD: Plataforma de Coleta de Dados
PCLB: Plataforma Continental Leste Brasileira
PCM: Profundidade da Camada de Mistura
PSD: Densidade Espectral de Potência
ROMS: Regional Ocean Modeling System
SCNB: Sub-Corrente Norte do Brasil
SSH: Elevac¸˜ao da Superf´ıcie do Mar
TV: Transporte de Volume
ZCIT: Zona de Convergência Intertropical
xvii
Cap´ıtulo 1
Introduç˜ao
“... Deus ao mar o perigo e o abismo deu,
mas nele é que espelhou o céu.”
Fernando Pessoa.
As Plataformas Continentais (PC) distribu´ıdas ao longo do mundo representam
apenas 7,5% da área total dos oceanos ( Eisma, 1998). No entanto, apesar de ocupa-
rem uma pequena parcela dos oceanos, as PCs possuem uma enorme importância
econ ômica e ecol ógica. Além de abrigarem uma considerável parcela das reservas de
óleo e gás oceânicas ( Hall, 2002), é nesta regi˜ao que está concentrada 90% da pesca
mundial ( Sharp, 1998). Em termos ambientais, a proximidade da PC em relac¸˜ao à zona
costeira, torna este sistema bastante vulnerável, principalmente quando consideramos
que 37% da populac¸˜ao mundial vive em regi ˜oes costeiras, distantes de no máximo
100 km da costa ( Cohen et al. , 1997). Dentre as atividades antr ópicas que afetam di-
retamente a PC, podemos citar os descartes de res´ıduos domésticos e industriais e os
impactos relacionados às atividades explorat órias de óleo e gás.
A circulac¸˜ao na PC é um importante fator no controle deste sistema, uma vez que:
i) em termos de produtividade biol ógica, ela influencia nos processos biol ógicos (e.g.
Postma & Zijlstra, 1998; Mann & Lazier, 2006) e ii) no caso de poluentes/efluentes é de-terminante e contribui para a sua dispers˜ao e depurac¸˜ao. Por esta raz˜ao, a PC e sua
interface com os sistemas adjacentes (e.g. ba´ıas, estuários, talude continental), assim
como a dinâmica que controla a interac¸˜ao entre eles, tem sido o t ópico de diversos estu-
1
CAPÍTULO 1. INTRODUC
¸ ˜
AO
2
dos nas últimas décadas (e.g. Lee et al. , 1984; Lentz & Winant, 1986; Garvine, 1991; Wong, 1999; Soares & Moller, 2001). Dependendo de sua localizac¸˜ao, a PC pode estar sobre a
influência do efeito combinado de diversos mecanismos forc¸antes (e.g. ventos, marés,
correntes de densidade, atividades de meso-escala), com escalas de variabilidade tem-
poral que variam de poucas horas (e.g. banda supra-inercial) a vários dias (e.g. banda
sub-inercial). Além disso, de acordo com a topografia e largura da PC, os mecanismos
forc¸antes podem exercer influências distintas na sua dinâmica.
Em um estudo pioneiro, Allen et al. (1983) delinearam as principais caracter´ısticas
de diversas PCs sob a influência de diferentes mecanismos forc¸antes. Por exemplo,
Lee et al. (1984) descreveram a circulac¸˜ao da South Atlantic Bight, que possui uma PC
larga, como tendo três regi ˜oes distintas, de acordo com as forc¸antes envolvidas. Na
PC interna (0-20 m) a circulac¸˜ao é dominada por correntes de densidade, como res-
posta à um fluxo barocl´ınico direcionado para sul, em func¸˜ao da descarga fluvial lo-
cal. Para a PC média (21-40 m) as correntes apresentaram uma forte relac¸˜ao com
o vento local e as oscilac¸ ˜oes do n´ıvel do mar, e observou-se variac¸ ˜oes sazonais na
estratificac¸˜ao. Durante per´ıodos de intensificac¸˜ao da mistura superficial (estac¸ ˜oes de
outono/inverno), observou-se uma grande homogeneidade vertical, enquanto que em
per´ıodos de aumento da descarga fluvial e diminuic¸˜ao da mistura vertical (estac¸ ˜oes
de primavera/ver˜ao) desenvolveu-se uma forte estratificac¸˜ao vertical. Nesta regi˜ao,
as variabilidades de baixa-frequência das correntes mostraram forte dependência do
vento local nos per´ıodos de dois dias a duas semanas, em func¸˜ao da passagem de siste-
mas frontais, apresentando baixa correlac¸˜ao com as correntes na PC externa (45-75 m),
onde as variabilidades de baixa-frequência s˜ao dominadas por meandros e v órtices
relacionados à Corrente do Golfo.
Para a Southern Brazilian Shelf, que é muito similar à South Atlantic Bight em ter-
mos da topografia e dos mecanismos forc¸antes, Soares & Moller (2001) mostram que a
circulac¸˜ao na PC interna é dirigida por correntes de densidade, enquanto que o efeito
combinado do vento e Correntes de Contorno Oeste (CCO) é observado na PC média
e externa. Dottori & Castro (2009), com base em análises de Func¸ ˜oes Emp´ıricas Ortogonais (EOF), mostram que o modo de variabilidade barotr ópico é responsável por mais
de 80% da variabilidade das correntes nas PC interna e média de S˜ao Paulo, e 95%
CAPÍTULO 1. INTRODUC
¸ ˜
AO
3
da variabilidade das correntes na PC externa. No entanto, as correntes na PC externa
apresentaram uma fraca resposta à forc¸ante do vento em relac¸˜ao às outras regi ˜oes da
PC, o que os autores atribu´ıram ao fluxo da Corrente do Brasil (CB) na regi˜ao do talude
continental, que eventualmente ocupa parte da PC externa. O bombeamento de águas
do talude continental em direc¸˜ao à PC de Santos, associado com meandros cicl ônicos
da CB, é um fen ômeno conhecido ( Campos et al. , 2000).
Para a estreita Southern California Shelf, Lentz & Winant (1986) n˜ao encontraram uma resposta clara das correntes à dinâmica de Ekman, o que os autores atribu´ıram à largura da PC e à fraca intensidade do vento local. Além disso, a maior parte da varia-
bilidade das correntes n˜ao esteve associada ao vento. Lentz (1994) aponta que em PC
estreitas a variabilidade das correntes paralelas à costa tende a decrescer em direc¸˜ao
à costa, o que pode ser atribu´ıdo a ac¸˜ao combinada de pelo menos três fatores: o ci-
salhamento da tens˜ao do vento, a diminuic¸˜ao da profundidade, resultando em uma
diminuic¸˜ao da forc¸ante associada ao gradiente de press˜ao paralelo à costa, e ao au-
mento do atrito sobre a PC interna.
A PC mais estreita ao longo da costa brasileira está localizada na Plataforma Con-
tinental Leste Brasileira (PCLB), definida entre as latitudes de 8oS-15oS, de acordo com
suas caracter´ısticas dinâmicas ( Castro & Miranda, 1998), e entre as latitudes de 13oS-
22oS, de acordo com suas caracter´ısticas geográficas e hidrol ógicas ( Knoppers et al. ,
1999). Excluindo o Banco de Abrolhos (BAb) em sua porc¸˜ao mais ao sul, a PCLB
apresenta largura t´ıpica de 15 km, embora em certas partes possua largura de ape-
nas 10 km ( Castro & Miranda, 1998). A sua pequena largura torna a PCLB uma regi˜ao
única, uma vez que esta n˜ao é uma caracter´ıstica comum em margens oeste. No to-
cante à sua dinâmica, a PCLB apresenta condic¸ ˜oes t´ıpicas de margem tropical domi-
nada por CCOs, uma vez que abriga a bifurcac¸˜ao da Corrente Sul Equatorial (bCSE) em
duas CCOs em sua quebra de plataforma/talude continental, quais sejam: a CB, com
fluxo em direc¸˜ao ao p ólo, e a corrente Norte do Brasil/Sub-corrente Norte do Brasil
(CNB/SCNB), com fluxo em direc¸˜ao ao equador. Em uma média anual, a bCSE ocorre
entre 14oS-16oS nos primeiros 100 m de coluna d’água ( Stramma & England, 1999; Ro-
drigues et al. , 2007), o que engloba grande parte da porc¸˜ao central da PCLB. Em func¸˜ao
de sua largura, Castro & Miranda (1998) apoiam firmemente que a circulac¸˜ao na plata-
CAPÍTULO 1. INTRODUC
¸ ˜
AO
4
forma possa vir a ser afetada pelos fen ômenos de meso-escala relacionados ao fluxo
das CCOs.
Adicionalmente, a PCLB abriga importantes ecossistemas, como a Ba´ıa de Todos os
Santos (BTS), a Ba´ıa de Camamu (BCM) e o Banco de Abrolhos (BAb), representando
uma zona de grande importância social, econ ômica e ambiental e um importante ni-
cho para a pesca e turismo local ( Lessa et al. , 2001; Le˜ao, 2002; Amorim, 2005; Hatje et al. , 2008). No entanto, seu padr˜ao de circulac¸˜ao regional e sua poss´ıvel conectividade com
os diversos sub-sistemas, n˜ao s˜ao ainda completamente entendidos. Com o intuito de
preencher esta lacuna, alguns esforc¸os foram empreendidos visando conhecer sua hi-
drodinâmica e os processos f´ısicos associados (e.g. Amorim, 2005; Teixeira, 2006; Cirano
& Lessa, 2007; Lima, 2008). No entanto, estes estudos foram conduzidos em regi ˜oes espec´ıficas e em diferentes estac¸ ˜oes do ano, n˜ao sendo suficientes para descrever suas
principais caracter´ısticas sob o ponto de vista sazonal e intra-sazonal.
De acordo com Lima (2008), a passagem de sistemas frontais é capaz de causar uma
revers˜ao completa do fluxo médio ao longo da PCLB e, em func¸˜ao de sua proximi-
dade com os sistemas estuarinos, as regi ˜oes das plataformas interna e média sofrem
influência das correntes de maré ( Amorim, 2005). Em func¸˜ao de sua pequena largura, é
esperado que a circulac¸˜ao na PCLB sofra influência da circulac¸˜ao de larga-escala, uma
vez que a bCSE nos primeiros 400 m de coluna d’água, varia sazonalmente ao longo
de sua extens˜ao (entre 13oS e 17oS) ( Rodrigues et al. , 2007). Em um estudo recente, base-
ado em dados sin óticos coletados durante as estac¸ ˜oes de outono e ver˜ao, Soutelino et al.
(2011) reforc¸am a idéia de que a regi˜ao da quebra de talude é fortemente dominada pe-
las atividades de meso-escala relacionadas às CCOs, podendo vir a afetar a circulac¸˜ao
da PCLB como um todo ao longo do ano.
Com base nas evidências e idéias expostas acima, ou seja, de que a PCLB é uma
regi˜ao particular dominada por forc¸antes em diversas escalas e ainda n˜ao totalmente
entendida, este estudo pretende descrever a circulac¸˜ao sazonal da PCLB na regi˜ao entre
10oS e 16oS, englobando o dom´ınio onde ocorre a bifurcac¸˜ao da CSE. Para atingirmos
este objetivo este trabalho encontra-se organizado da seguinte forma: o Cap´ıtulo 2
descreve as principais caracter´ısticas da regi˜ao de estudo, no Cap´ıtulo 3 descreve-se
as principais forc¸antes envolvidas na gerac¸˜ao da circulac¸˜ao da regi˜ao de estudo com
CAPÍTULO 1. INTRODUC
¸ ˜
AO
5
base em um original conjunto de dados coletados in situ. O modelo numérico adotado
neste estudo e seus resultados s˜ao descritos no Cap´ıtulo 4, ao qual segue-se o Cap´ıtulo
5, onde os principais resultados s˜ao discutidos de maneira integrada.
1.1
Objetivos
O principal objetivo deste trabalho é descrever a dinâmica Sazonal da PCLB, com
foco na regi˜ao entre 10oS e 16oS, com base em dados coletados in situ e modelagem numérica. Para atingirmos este prop ósito, os seguintes objetivos espec´ıficos devem ser
atingidos:
• Determinar, com base nos dados observados existentes, os mecanismos forc¸antes
que governam a circulac¸˜ao da PCLB e de sua conex˜ao com os sistemas adjacentes;
• Descrever, com base nos resultados da modelagem numérica, a variac¸˜ao sazonal
da circulac¸˜ao na PCLB;
• Investigar, com base nos resultados da modelagem numérica, a contribuic¸˜ao de
cada forc¸ante envolvida na gerac¸˜ao da circulac¸˜ao da regi˜ao de estudo, possibili-
tando uma maior compreens˜ao espac¸o-temporal da f´ısica envolvida.
Cap´ıtulo 2
Caracterizaç˜ao da regi˜ao de estudo
A regi˜ao de estudo está localizada na porc¸˜ao centro-sul do litoral NE brasileiro,
entre as latitudes de 8oS e 19oS (Figura 2.1), abrangendo grande parte da PCLB. Com
excec¸˜ao do Banco de Abrolhos, localizado em sua porc¸˜ao sul, a PCLB é a PC mais es-
treita ao longo da margem brasileira (17 km em média), atingindo uma largura m´ınima
de ∼10 km na regi˜ao de estudo, com quebra da plataforma entre as is óbatas de 60 m-
70 m. No contexto mundial, esta caracter´ıstica torna a PCLB uma regi˜ao peculiar, uma
vez que PC curtas n˜ao s˜ao caracter´ısticas comuns em margens continentais passivas.
Ao longo de sua extens˜ao, a PCLB abriga importantes ecossistemas e uma grande
diversidade de fauna coral´ınea na regi˜ao das plataformas média e externa ( Olavo et al. ,
2011). A BTS, localizada no seu dom´ınio norte, é afetada pela press˜ao de intensa ati-
vidade industrial, comercial e pesqueira ( Lessa et al. , 2001). Na sua porc¸˜ao central,
a BCM é considerada um ecossistema ainda intocado e um importante nicho para a
pesca e turismo local. No entanto, nos últimos anos a PC adjacente à BCM tem sido
alvo das atividades da ind ústria de óleo e gás ( Amorim, 2005; Hatje et al. , 2008), o que pode p ôr em risco o seu sistema como um todo. O BAb, localizado em sua porc¸˜ao mais
meridional, abriga o mais extenso (∼6000 km2) complexo recifal do Atlântico Sul ( Le˜ao,
2002).
As caracter´ıstica oceanográficas da PCLB s˜ao altamente influenciadas pela CSE, que
é parte do Giro Subtropical do Atlântico Sul. Quando o ramo mais ao sul da CSE atinge
a costa brasileira, esta bifurca-se em duas importantes CCOs, a CNB/SCNB, com fluxo
em direc¸˜ao ao equador, e a CB, com fluxo direcionado para sul (Figura 2.1).
6
CAPÍTULO 2. CARACTERIZAC
¸ ˜
AO DA REGI ˜
AO DE ESTUDO
7
Pr óximo à sua origem, a CB é considerada uma corrente fraca e rasa, caracterizada
pelo fluxo de Água Tropical (AT, T >20oC e S > 36) ( Emilsson, 1961). Ao atingir lati-
tudes subtropicais, a CB torna-se mais profunda e gradualmente incorpora o fluxo da
Água Central do Atlântico Sul (ACAS, 6oC < T <20oC e 34,6 < S < 36) ( Miranda, 1985).
O fluxo da ACAS em direc¸˜ao ao sul é observado em latitudes ao sul de 20oS ( Reid,
1989). Por outro lado, a CNB é caracterizada como uma intensa CCO e o padr˜ao de
circulac¸˜ao superficial dominante na porc¸˜ao oeste do Oceano Atlântico tropical ( Silveira
et al. , 1994).
Baia
de Todos os Santos
CNB/SCNB
Baia de
−8
Camamu
CSE
CB
−200
−400
CSE
−13
−600
Novembro
Banco de
Abrolhos
−17
Julho
−19
Figura 2.1: Esquema da variaç˜ao sazonal da bifurcaç˜ao da Corrente Sul Equatorial ao longo
da PCLB entre 8oS e 19oS, em relaç˜ao a sua posiç˜ao mais ao sul (17oS em julho, linha cinza) e mais ao norte (13oS em novembro, linha preta), de acordo com Rodrigues et al. (2007).
CAPÍTULO 2. CARACTERIZAC
¸ ˜
AO DA REGI ˜
AO DE ESTUDO
8
Os maiores esforc¸os empreendidos para o entendimento da circulac¸˜ao de larga-
escala adjacente à PCLB foram aqueles conduzidos por Stramma et al. (1990); Rodri-
gues et al. (2007); Rezende et al. (2011) e Soutelino et al. (2011). Stramma et al. (1990), com base em um conjunto hist órico de dados oceanográficos, e Rodrigues et al. (2007),
com base em resultados de modelagem numérica, posicionam a bCSE, em uma média
anual e para os primeiros 100 m de coluna d’água, entre 14oS-16oS. No entanto, de
acordo com Rodrigues et al. (2007), em um ciclo anual a bCSE sofre uma expressiva
excurs˜ao latitudinal, como resposta à variabilidade anual da amplitude do rotacio-
nal da tens˜ao do vento, em func¸˜ao do deslocamento anual da Zona de Convergência
Inter-Tropical (ZCIT). De acordo com os autores, durante os meses de primavera/ver˜ao
(outono/inverno) um rotacional positivo (negativo) do vento produz uma circulac¸˜ao
anti-cicl ônica (cicl ônica) an ômala que move a bCSE para norte (sul). A excurs˜ao la-
titudinal da bCSE é mais intensa nos primeiros 400 m, atingindo a sua posic¸˜ao mais
ao sul (∼17oS) durante o mês de julho e sua posic¸˜ao mais ao norte (∼13oS) no mês de
novembro (Figura 2.1).
De acordo com Rezende et al. (2011) a PCLB pode ser dividida em três dom´ınios
em func¸˜ao da dinâmica associada à bCSE. Para a camada superficial (0-100 m) e para
o dom´ınio norte (8oS-13oS), a dinâmica da SCNB domina; para o dom´ınio sul (16oS-
20oS) a CB aparece como o fluxo dominante, enquanto a regi˜ao entre 13oS-16oS apre-
senta uma transic¸˜ao sazonal entre o dom´ınio do fluxo da SCNB (abril a setembro) e
da CB (outubro a marc¸o). Em um estudo recente, Soutelino et al. (2011) mostram que a
circulac¸˜ao pr óximo à superf´ıcie (50 m) na regi˜ao da quebra de plataforma/talude con-
tinental da bCSE, é associada com estruturas vorticais. Estes autores argumentam que
entre as latitudes de 15oS e 20oS, a CB pode ser interpretada como um fluxo composto
pela borda oeste de três robustos anti-ciclones. Ao norte desta latitude, uma estrutura
cicl ônica pode estar associada com o in´ıcio da CNB.
CAPÍTULO 2. CARACTERIZAC
¸ ˜
AO DA REGI ˜
AO DE ESTUDO
9
A sazonalidade de larga escala do regime dos ventos al´ısios, também representa
um importante mecanismo forc¸ante da hidrodinâmica local. Seguindo esta dinâmica,
durante os meses de primavera/ver˜ao, a regi˜ao ao sul de 12oS fica sujeita a ventos
preferencais de E-NE e, durante os meses de outono/inverno, a regi˜ao ao norte de 20oS
fica sujeita a ventos preferenciais de E-SE ( Dominguez, 2006), apresentando cenários
distintos entre as estac¸ ˜oes do ano, com uma completa revers˜ao do fluxo médio ( Lima,
2008). O padr˜ao sazonal do campo de ventos pode ser observado nas rosas de vento
climatol ógicas para um ponto localizado na PCLB (14oS) (Figura 2.2).
NORTE
NORTE
40%
40%
20%
20%
OESTE
LESTE
OESTE
LESTE
(a)
SUL
(b)
SUL
NORTE
NORTE
40%
40%
20%
20%
OESTE
LESTE
OESTE
LESTE
(c)
SUL
(d)
SUL
Figura 2.2: Climatologia das Rosas dos Ventos (1976-2006) para um ponto localizado na PCLB
(14oS) de acordo com as Reanálises do NCEP (2011). As rosas dos ventos representam as
estaç ˜oes de (a) primavera, (b) ver˜ao, (c) outono e (d) inverno. A intensidade dos ventos é
m s−1.
CAPÍTULO 2. CARACTERIZAC
¸ ˜
AO DA REGI ˜
AO DE ESTUDO
10
A circulac¸˜ao local também é fortemente afetada pela passagem de sistemas frontais,
mais comuns no inverno, que s˜ao capazes de reverter a circulac¸˜ao na PC ao longo de
toda a coluna d’água ( Lima, 2008).
Em func¸˜ao da proximidade de sistemas estuarinos (BCM e BTS), a circulac¸˜ao na PC
também possui uma forte influência das correntes de maré, que agem principalmente
no componente perpendicular à costa das correntes ( Amorim, 2005). No entanto, apesar
da proximidade destes sistemas, a atuac¸˜ao de correntes de densidade na regi˜ao de
estudo n˜ao é expressiva, em func¸˜ao do pequeno aporte de descargas fluviais ( Amorim,
2005).
Apesar de sua complexidade e importância hidrodinâmica, a circulac¸˜ao na PC da
regi˜ao de estudo e a sua interac¸˜ao com dinâmica das CCOs, que fluem na regi˜ao do
talude, n˜ao s˜ao ainda conhecidas em detalhes. Com o intuito de suprir esta carência,
e como descrito na Sec¸˜ao 1.1, a finalidade deste trabalho é trac¸ar uma primeira vis˜ao a
respeito da sazonalidade da circulac¸˜ao na PC da regi˜ao de estudo, e como esta é influ-
enciada pelas diferentes forc¸antes envolvidas (e.g. a dinâmica da circulac¸˜ao oceânica e
atmosférica de meso e larga escalas, as marés).
Cap´ıtulo 3
Circulaç˜ao sazonal da Plataforma
Continental da costa central da Bahia
com base em dados in situ
Este cap´ıtulo tem como objetivo a investigac¸˜ao da sazonalidade da circulac¸˜ao e dos
seus mecanismos forc¸antes, em duas regi ˜oes distintas da PCLB. Isto é realizado com
base em dados coletados in situ, obtidos através de técnicas de amostragem distintas,
envolvendo fundeio de corrent ógrafos e sec¸ ˜oes normais à costa, para monitoramento
do campo de velocidade e das propriedades termohalinas. Em func¸˜ao das limitac¸ ˜oes
espac¸o-temporais inerentes à coleta de dados, os principais processos diagnosticados
neste cap´ıtulo ser˜ao investigados em maiores detalhes, e para uma regi˜ao mais abran-
gente, através da modelagem numérica regional, que será apresentada no Cap´ıtulo 4.
As regi ˜oes escolhidas para as coletas de dados foram a PC adjacente à BCM (14oS),
a qual será apresentada na Sec¸˜ao 3.1, e a PC adjacente ao Cânion de Salvador (13oS),
localizado entre a BCM e BTS, apresentada na Sec¸˜ao 3.2. Na Sec¸˜ao 3.1 ser˜ao inves-
tigadas as principais forc¸antes que atuam na gerac¸˜ao da circulac¸˜ao e a contribuic¸˜ao
de cada uma delas. Na Sec¸˜ao 3.2 será investigado como a circulac¸˜ao é afetada pelo
campo atmosférico, pela circulac¸˜ao de meso-escala e, localmente, pela presenc¸a de
uma mudanc¸a abrupta da topografia. A Figura 3.1 apresenta as duas regi ˜oes de es-
tudo supra-citadas.
11
CAPÍTULO 3. CIRCULAC
¸ ˜
AO SAZONAL DA PLATAFORMA CONTINENTAL DA COSTA
CENTRAL DA BAHIA COM BASE EM DADOS IN SITU
12
12oS
N
30’
BTS
W
E
13oS
Salvador
S
1
30’
BCM
2
14oS
30’