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Modelo paramétrico analítico para a estrutura de velocidade do sistema corrente do Brasil

Schmidt, André Campos Kersten; Belo, Wellington Ceccopieri; Silveira, Ilson Carlos Almeida da; Lima, José Antonio Moreira
2007-03-01

Resumo em português Modelos paramétricos de velocidade de correntes são utilizados na literatura oceanográfica para estudos teóricos envolvendo propriedades de instabilidade, ou como condições de contorno e iniciais para implementações regionais de modelos numéricos. Estes, no entanto, foram desenvolvidos na sua maioria para a Corrente do Golfo (Niiler & Robinson, 1967; Luther & Bane, 1985; Robinson et al., 1988; Arango et al., 1992; Xue & Mellor, 1993; Gangopadhyay et al., 1997). O (mais) sistema formado pela Corrente do Brasil (CB) e pela Corrente de Contorno Intermediária (CCI) apresenta características dinâmicas singulares enquanto flui ao largo do SE brasileiro, quando comparada as demais correntes de contorno oeste do oceano mundial. Neste trabalho, apresentamos um modelo paramétrico analítico original. O modelo parametriza a estrutura tanto da corrente de superfície (a CB) como da corrente intermediária (a CCI), visando preservar suas características essenciais. No caso da CB, suas principais características são a presença de um núcleo em superfície e o comportamento ocasionalmente assimétrico longitudinalmente devido ao fenômeno do meandramento. Fato que a faz aproximar e afastar o escoamento superficial da quebra de plataforma e do talude superior. Já para a CCI, a principal característica é apresentar o núcleo em torno dos 800-900 m de profundidade, geralmente junto ao talude intermediário. Adicionalmente ao modelo seccional de velocidades, um outro modelo de estrutura de densidade é obtido, assumindo que o campo de velocidades é estacionário e geostrófico: tratam-se, portanto, de campos básicos. Este modelo de densidade é construído a partir da integração da relação do vento térmico. Por fim, a parametrização é confrontada com três seções de velocidades baroclínicas obtidas a partir de observações dentro dos limites da bacia de Campos: 21ºS, 22ºS e 23ºS. Resumo em inglês Velocity-based parametric models are often used in the oceanographic literature either in theoretical studies that involves linear stability properties or as boundary-initial conditions for regional implementations of numerical models. However, most of these models were developed for the Gulf Stream (Niiler & Robinson, 1967; Luther & Bane, 1985; Robinson et al., 1988; Arango et al., 1992; Xue & Mellor, 1993; Gangopadhyay et al., 1997). Because the Brazil Current (BC)- Int (mais) ermediate Western Boundary Current (IWBC) System is unique in terms of its vertical structure as it flows off SE Brazil, an original parametric model has been developed and is presented in this paper. The model parameterizes both the surface-core structure of the BC as well as the intermediate level-core of the IWBC, keeping their basic features such as the asymmetric configuration due to their interaction with the topography. In the BC case, the model allows for the current shape to be deformed if it is close to the shelf break or to acquire a hyperbolic-like shape when it is positioned far away from the continental margin. In the IWBC parameterization, the main characteristic of the model is to reproduce a core placed at 800-900 m depth, adjacent to the intermediate portion of the continental slope. Additionally, under the assumption that the currents are in geostrophic balance, a sectional model of the density structure was obtained from the velocity model. This density model was constructed based on the integration of the thermal wind equation. Finally, the parametric model has been successfully tested, it reproduced with great accuracy the structure of three velocity sections obtained from observations within the boundaries of the so-called Campos Bight: 21ºS, 22ºS e 23ºS.

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