Diagrama T/S e Análise de Massas de Água

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1 Diagrama T/S e Análise de Massas de Água

2 Características básica de um T/S
Exemplo de um T/S típico

3 Diagrama T/S Geral dos oceanos
Fonte: LDEO Oceanslides

4 Outros diagramas de propriedades
Fonte: Johannes Karstensen

5 O diagrama TS-time Medidas brutas. Cores indicam a variação temporal
Medias mensais e seus desvios

6 Estudo de caso utilizando um diagrama TS-time: da lagoa da Grande Barreira de Coral
Water mass definitions (TS-time diagrams) for the southern, central and northern regions of the Great Barrier Reef lagoon. The regions are defined as north = °S, centre = °S, south = °S. Standard deviations are not given for every month but for the ensemble of TS-data in each region. Adapted from Pickard (1977). Mean freshwater input from land in the Great Barrier Reef lagoon. Adapted from Pickard (1977).

7 Formação de massas de água
Subducção: Águas Centrais e Águas intermediárias; É o processo pelo qual as massas de água são injetadas em profundidades maiores seguindo as mesmas isopicnais da região da sua formação. Convecção profunda: Águas Profundas e Águas de Fundo É resultado da formação, em camadas superficiais de uma água bem mais densa que a camada inferior favorecendo o desenvolvimento de forte circulação vertical.

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9 Oceanografia Antártica
O Oceano Austral tem vários aspectos singulares: O fluxo de água pode circular praticamente sem barreiras ao redor do Globo. A termoclina permanente chega à superfície em torno de 40S, portanto, esta feição não está presente no Oceano Austral. Raramente as temperaturas chegam a valores superiores que 5C Comunicação com todas as bacias oceânicas

10 Temperature profiles for different climatic regions near 150°W (Pacific Ocean). (a) tropical (5°S),(b) subtropical (35°S),(c) subpolar (50°S),(d) polar (55°S). The temperature scale is correct for the polar profile; other profiles are shifted successively by 1°C. Note the shallowness of the warm surface layer and the absence of the permanent thermocline in the polar region. Data from Osborne et al. (1991).

11 Campo de Pressão Julho Janeiro

12 Campo de Vento Julho Janeiro

13 Frentes, Convergências e Divergências

14 SSS no leste do oceano Indico indicando a formação de um meandro na CST.
Posição mais Austral da linha de pressão atmosférica de 1015 hPa.

15 Sketch of a pressure map in the Southern Ocean: (a) above, (b) below the Scotia Ridge sill depth. Above the sill depth, isobars have to be continuous around Antarctica. Geostrophic flow that enters the region encircled by a given latitude through Drake Passage has to leave it again. Below the sill depth, a pressure differential is supported across the sill; inflow into the region is possible. Mean seasonal ice conditions in Antarctica, based on satellite data for (a) Late summer (February), (b) late winter (October). Black areas indicate ice shelf (regions where the ice sits on the ocean floor): the ice shelves of the Weddell Sea at 50°W, the Ross Ice Shelf at the date line, and the Amery Ice Shelf at 70°E. The solid, broken, and dotted lines indicate ice coverage of 15%, 50%, and 85%.

16 A T-S diagram for a station in the Subantarctic (full line) and in the Antarctic zone (dotted line), and a T-S diagram from surface observations along crossings of the Antarctic Polar Front and Divergence (dashed line). Depth on the vertical T-S profiles is indicated in km. Formation of Antarctic Bottom Water. (a) Locality map, including the regions where deep convection occurs, (b) bottom potential temperature (°C) in the Weddell Sea - the stippled area indicates ice shelf, and the edge of the shaded region is the approximate 3000 m contour, (c) a vertical section of potential temperature (°C) in the Weddell Sea. The position of the section is shown by the heavy line in (b). From Warren (1981a)

17 Bottom potential temperature in the Southern Ocean
Bottom potential temperature in the Southern Ocean. Isotherms are drawn every 0.4°C. The arrows show inferred movement of Antarctic Bottom Water. Southward intrusions of high potential temperatures reflect ridges less than 4000 m deep. Northward extensions of low potential temperatures indicate movement of Antarctic Bottom Water over sills; the deeper the sill, the lower the temperature. Adapted from Gordon (1986b). Block diagram of the circulation and Southern Ocean. From Sverdrup et al. (1942), with the addition of frontal locations. (STF: Subtropical Front, SAF: Subantarctic Front, PF: Polar Front, CWB: Coastal Water Boundary).

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20 O Oceano Atlântico Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

21 Características Gerais
Limitado a oeste pela costa da América; Limitado a leste pelas costas da África e Europa; Aberto ao Sul na fronteira com o Oceano Austral; Abertura mais restrita na comunicação com o Ártico; Fronteira Sul é a Convergência Subtropical; Fronteira Norte é dada como a cordilheira submarina que une a Groelândia, Islândia e o Norte da Escócia; Comprimento aproximado de 6200 m.n.; A faixa mais estreita é denominada de “constrição equatorial”, situada entre o Cabo de São Roque (Pb) e Freetown (África) com cerca de 1530 mn. Esta faixa delimita a Bacia Norte da Bacia Sul; Os mares adjacentes só estão presentes no Atlântico Norte: No lado ocidental: o Mar do Caribe, o Golfo do México e a Baía de Hudson; No lado oriental: o Mediterrâneo e Mar Negro, o Mar da Irlanda, O Canal da Mancha, o Mar do Norte e o Mar Báltico; A superfície total do Atlântico é um valor em torno dos 88 milhões de Km2; Profundidade Média em torno dos 3300m que é menor que no Pacífico (4200 m) e no Indico (3800 m). Isto acontece pois as maiores porções de plataforma continental do oceano mundial estão presentes no Oceano Atlântico, ~13.3% da área total ( o dobro do encontrado nos outros oceanos); O Atlântico drena uma superfície de cerca de 50 milhões de km2, a qual é cerca de quatro vezes maior que a área drenada pelo Pacífico ou Indico. Cerca de metade da drenagem continental do planeta tem como ponto final o Atlântico; Devido à sua posição no Globo e a forma de sua bacia o Atlântico, no ponto de vista oceanográfico, é o mais completo e ativo de todos os oceanos (Tchernia, 1980);

22 Correntes de superfície do Oceano Atlântico
Abreviações usadas para correntes: EIC (Leste da Islândia) IC (Irminger) Oeste da Groelândia (WGC) Loop/Giro (LC) Antilhas (AC) Contracorrente do Caribe (CCC) Abreviações usadas para frentes: Frente Jan Mayen (JMF) Frente da Corrente da Noruega (NCF) Frente da Islândia-Faroe (IFF) Frente Subártica (SAF) Frente de Açores (AF) Frente de Angola-Benguela (ABF) Frente da Corrente do Brasil (BCF) Frente SubTropical (STF) Frente Polar (PF) Borda do Giro de Weddell (CWB/WGB) Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

23 O Sistema Equatorial de Correntes do Atlântico
Em ambos os lados dos Doldrums formam-se dois grandes sistemas de correntes para oeste desde a costa da África até a costa da América com cerca de 10 – 20o de latitude cada; A mais intensa, mais constante e mais extensa é a Corrente Sul Equatorial (CSE) que se flui aproximadamente dos 20oS - 2/3o N. Tem sua intensidade máxima de julho a agosto, durante o inverno Austral; Encontra a costa da América do Sul no Cabo de São Roque divergindo em 2 ramos: \ O ramo Norte vai formar a Corrente Norte do Brasil (Guianas) O ramo Sul vai formar a Corrente do Brasil (CB); A Corrente Norte Equatorial origina-se próximo as Ilhas Cabo Verde e se alastra de 10 – 25oN, no verão, e até 5oN no inverno boreal; A Contra Corrente Equatorial desenvolve-se principalmente no verão austral, fazendo-se sentir principalmente na região da costa da Guiné; A inclinação gerada pelos ventos alísios na zona equatorial é algo em torno de 4cm/1000km, assim, A velocidade da Contra Corrente Equatorial é extremamente baixa 7mn/dia (15 cm/s);

24 a) b) Estrutura do sistema de correntes equatoriais do Atlântico durante Agosto (a) e uma seção meridional de Temperatura oC através da parte central do sistema de correntes equatoriais do Atlântico ao longo de 5oW (b). Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

25 Correntes Equatoriais
Correntes superficiais na região equatorial derivadas de dados de deriva de navio: média anual (topo), média de fevereiro (centro) e média de agosto (abaixo). Note o sistema de contra-correntes em vermelho Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

26 Conseqüências oceanográficas do sistema de correntes equatoriais do Atlântico
O Domo de Angola e o Domo da Guiné observados a partir de medições de temperatura em 20 m e 50 m de profundidade. Médias de Julho-Setembro (topo) e médias de Janeiro-Abril (abaixo). Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

27 Circulação Superficial do Oceano Atlântico Sul
São basicamente quatro ramos: dois segmentos zonais e dois segmentos meridionais. Segmentos zonal Norte: Corrente Sul Equatorial (CSE) Segmento meridional Oeste: Corrente do Brasil (CB); Devido as variações latitudinais da posição da CSE, a sua divergência no continente é feita de maneira distinta e variável. Conseqüentemente, a CB é mais intensa em Janeiro e Fevereiro, mas mesmo nesta época ela é bem menos intensa que a Corrente Norte do Brasil; Na CST a CB separa-se da Costa e forma Corrente do Atlântico Sul até o extremo meridional da África (segmento zonal sul); Neste ponto a CAS vira em direção do Equador para formar a Corrente de Benguela (segmento meridional Leste).

28 (a) A separação da corrente do Brasil da costa Sul Americana indicada pelas TSM entre Setembro 1975-Abril 1976; (b) A migração da posição de separação da CB entre fevereiro e março de Durante este último período dois vórtices foram formados (Legeckis e Gordon, 1982). Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

29 Circulação simulada por modelo numérico na região SW do Atlântico Sul (esquerda) e uma seção hidrográfica mostrando a interface CB/CM (direita). Fonte: Alberto Piola et al, 2001

30 Formação de vórtices na região de separação da CB da costa em outubro de 1975 (esquerda) e janeiro de 1976 (direita). Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

31 08/02/2001 Variabilidade de mesoescala na confluência Brasil/Malvinas observada a partir de dados de TSM (AVHRR/NOAA, a esquerda) e de cor do oceano ([] clorofila-a pelo SeaWIFS, a direita). Fonte: Garcia, Sarma e Mata, em prepar.

32 VARIABILIDADE DA TOPOGRAFIA SUPERFICIAL
A variabilidade rms da superfície do mar da uma indicação de quão energética é uma determinada região oceânica. Nesta figura maiores rms estão mostrados em branco. Para o Atlântico Sul, note os máximos na região da confluência Brasil-Malvinas e no Sul da África do Sul. Fonte: PODAAC e CNES

33 A Corrente das Malvinas vista através da sua alta concentração de Clorofila-a e contraste com a corrente do Brasil. Imagem capturada pelo sensor SeaWIFS a bordo do satélite SEASTAR. Fonte:

34 Circulação oceânica ao largo da costa Sul do Brasil, Uruguai e norte da Argentina. Note o fluxo para o norte junto a costa e o fluxo para sul mais ao largo. Fonte: Ivan Soares, 2002

35 Esquema da ressurgência na costa da Namíbia associada a corrente de Benguela / Giro Anticiclônico do Atlântico Sul Source:

36 Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994
Ressurgência ao largo da costa da Namíbia. (a) Temperatura Superficial observada em fev/1966. (b) Diagrama da circulação média: fluxo transversal a costa ocorre no fundo (laranja) e na camada de ekman (verde) valores em cm/s. (c) Observações do jato de corrente para o Sul (vermelho) valores em m/s. Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

37 Mosaico de imagens do CZCS (Coastal Zone Colour Scanner) de 1983
Mosaico de imagens do CZCS (Coastal Zone Colour Scanner) de Maiores concentrações de clorofila podem ser observados em tons vermelhos. Note a ressurgência na costa da Namíbia/Angola. Fonte:

38 Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

39 Figure 2b) Altimeter-derived tracks of the three rings identified in the Benguela Current Experiment. These tracks reveal that the three rings were shed at the Retroflection Region in February 1997, July 1996 and March Their locations during the experiment are shown with solid circles, and during November 1997 with solid squares. The distance between white solid circles represents the approximate distance each ring traveled during a month. Several parameters derived from hydrographic and altimeter data, such as translation speed, upper layer thickness, available potential energy and heat content are included in the figure. Fonte: S. Garzoli, NOAA/AOML

40 Figure: Cruise track (blue line), superimposed on contours (white lines) of the depth of the 10oC isotherm derived from the XBT survey, and upper layer thickness (background colors) derived from Topex/Poseidon altimetry data. Fonte: S. Garzoli, NOAA/AOML

41 Temperatura superficial observada em várias localidades no Golfo da Guiné. Estes dados demonstram a ressurgência periódica causada pela passagem de ondas com períodos de ~14 dias. Estas ondas são originadas na costa Brasileira e atravessam o Atlântico como ondas de Kelvin Equatoriais. Estas ondas aprofundam/elevam a termoclina. Quando chegam na costa Africa se propagam para o norte e ai para Oeste seguindo a fisiografia do Golfo da Guiné (note a linha inclinada no topo da figura indicando esta propagação). Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

42 Main Text | Example Plots & Links | MGSVA Seasonal Plots
  Home   Atlantic   Indian   Pacific   Other Basins The North Brazil Current Main Text |  Example Plots & Links |  MGSVA Seasonal Plots Buoys ID (red) and (blue) both move quickly along just offshore of the North Brazil Coast. Buoy also exhibits the well-known retroflection of the North Brazil Current during October of It is then advected by the North Equatorial Current into the source region for the Antilles Current. Maps of the SADCP current vectors obtained for each of the four rings surveyed during three cruises: NBC1: December 1988, NBC2: February 1999, NBC4: June 2000. ©

43 CZCS composite image of the eastern Caribbean Sea for October 1979, showing the spatial extent of the Orinoco River plume of induced high productivity that occurs during the summer rainy season. (Image courtesy of Dr. Frank Muller-Karger, University of South Florida Remote Sensing Laboratory.)

44 Circulação Superficial do Oceano Atlântico Norte
São basicamente quatro ramos: dois segmentos zonais e dois segmentos meridionais. Segmentos zonal Sul: Corrente Norte Equatorial (CNE) Segmento meridional Oeste: Corrente da Florida -> Corrente do Golfo (CG); Na região de Cape Hatteras a CG separa-se da Costa e forma Corrente do Atlântico Norte, que viaja para leste até as proximidades da Europa (segmento zonal Norte); Neste ponto a CAN vira em direção do Equador para formar a Corrente das Canárias (segmento meridional Leste).

45 Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

46 Separação da Corrente do Golfo.
Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

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49 Média de velocidades da corrente do Golfo ao largo ao longo de 55oW a partir de medidas geostróficas (esq.) e de derivadores (dir.)

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51 O Oceano Pacífico Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

52 Características Gerais
Limitado a leste pela costa da América; Limitado a oeste pelas costas da Ásia, Japão, e Austrália Fronteira com o Oceano Austral; Abertura mais restrita na comunicação com o Ártico Fronteira Sul é a Convergência Subtropical; Fronteira Norte é dada como o Estreito de Bering Comprimento aproximado de km e largura zonal de km a partir do estreito de Mallacca e o Panamá; Os mares adjacentes só estão presentes na margem oeste: Mar Leste da China, Mar da Tasmania, Mar de Coral, Mar de Okhotsky e outros. A superfície total do Pacífico é de 147 milhões de Km2, sendo a maior bacia oceânica da Terra. Também, é o oceano mais profundo com profundidade media de 4200m. O Oceano Pacífico também é a casa de um dos fenômenos meteo-oceanográficos mais importantes do planeta, o El Niño / Oscilação Sul

53 As duas zonas de convergência equatorial de ventos no Pacífico observadas a partir de satélites geoestacionários: A ITCZ (vermelho) e a SPCZ (South Pacific Convergence Zone em cian) Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994

54 Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994
Correntes de superfície do Oceano Pacífico Abreviações usadas para correntes: NPC (Corrente do Pacífico Norte) ME (Mindanao Eddy) HE (Halmahera Eddy) NGCC (Corrente Costeira da N.Guiné) Abreviações usadas para frentes: Frente SubTropical (STF) Frente Polar (PF) Fonte: Tomczak and Godfrey, 1994