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11:11 Circulação das Águas - Maré Carlos Ruberto Fragoso Júnior.

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1 11:11 Circulação das Águas - Maré Carlos Ruberto Fragoso Júnior

2 11:11 Sumário Conceito Origem da Maré Características da Maré Correntes de Maré Modelos de Previsão de Maré

3 11:11 Maré - conceito Refere-se ao ciclo de subida e descida da água do mar. Marés são causadas por suaves variações da atração gravitacional entre a Terra, Lua e Sol. A Lua está a 6.2 milhões de km. da Terra

4 11:11 Força gravitacional A Lua está a 6.2 milhões de km. da Terra

5 11:11

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7

8 ~16,8 m mais alta varação de maré em em Nova Escócia (Canadá)

9 11:11 Maré em Nova Escócia Wolfville, NS (16 m variação da maré) Maré Diurna (uma maré alta e uma maré baixa a cada 12 horas e 25 minutos

10 11:11 Maré em Ancorage - Alasca Segunda mais alta variação de maré - Ancorage - Alasca ~ 12 m

11 11:11 Terminologia Preia-mar (ou preamar) ou maré alta - nível máximo de uma maré cheia. Preia-mar Baixa-mar ou maré baixa - nível mínimo de uma maré vazante. Baixa-mar Estofo - também conhecido como reponto de maré, ocorre entre marés, curto período em que não ocorre qualquer alteração na altura de nível. Maré enchente - período entre uma baixa-mar e uma preia-mar sucessivas, quando a altura da maré aumenta. Vazante - período entre uma preia-mar e uma baixa-mar sucessivas, quando a altura da maré diminui. Altura da maré - altura do nível da água, num dado momento, em relação ao plano do zero hidrográfico.zero hidrográfico Elevação da maré - altitude da superfície livre da água, num dado momento, acima do nível médio do mar.nível médio do mar Amplitude de marés - variação do nível das águas, entre uma preia-mar e uma baixa-mar imediatamente anterior ou posterior. Maré de quadratura - maré de pequena amplitude, que se segue ao dia de quarto crescente ou minguante.quarto crescente Maré de sizígia - as maiores amplitudes de maré verificadas, durante as luas nova e cheia, quando a influência da Lua e do Sol se reforçam uma a outra, produzindo as maiores marés altas e as menores marés baixas. Zero hidrográfico - nível de referência a partir da qual se define a altura da maré; é variável de país para país, muitas vezes definida pelo nível da mais baixa das baixa-mares registadas (média das baixa-mares de sizigia) durante um dado período de observação maregráfica.

12 11:11 Atração gravitacional da Lua Origem da maré

13 11:11 Origem da maré

14 11:11 Desequilíbrio de forças entre Terra-Lua criam bolsões de água

15 11:11 Até o momento a Terra completou uma volta (um dia), a lua mudou ligeiramente, de modo que a Terra precisa rodar um pouco mais para recuperar o atraso com a lua...

16 11:11 Período M 2 (12.42 horas) Período Semi-diurno

17 11:11 Mostrar video mare_alta_baixa.swf

18 11:11 M2 tidal

19 11:11 Declinação Lua-Terra em relação a linha do Equador (Período Diurno)

20 11:11 Efeitos da Lua e do Sol podem ser aditivos ou não

21 11:11

22 Mostrar video lua_terra.swf

23 11:11 Principais componentes de Maré Origem Símbolo Período coeficiente Geração (horas) Marés Semi-diurnas Lua M 2 12,42 0,91 Maré principal semi-diurna lunar Sol S 2 12,0 0,42 Maré principal semi-diurna solar Lua N 2 12,66 0,17 Maré M2 elíptica Maré Diurnas L&S K 1 23,94 0,53 Maré principal de declinação Lua O 1 25,82 0,38 Maré principal diurna lunar Sol P 1 24,07 0,18 Maré principal diurna solar

24 11:11 Componentes Harmônicas – Série de Fourier Elaboradas no Centro de Hidrografia da Marinha (CHM) A partir das séries observadas (estações maregráficas)

25 11:11 Estações Maregráficas

26 11:11 Estações Maregráficas

27 11:11 Estações Maregráficas

28 11:11 Estações Maregráficas

29 11:11 Harmônicas – Porto de Maceió

30 11:11 Outras harmônicas

31 Outras harmônicas

32 11:11 Tipos de Maré Maré semi-diurna: tem duas marés altas e duas marés baixas a cada dia. O período é de 12h e 25min. Maré diurna: tem apenas uma maré alta e uma maré baixa cada dia. O período é de 24h e 50min. Marés mista: correspondem a situações com algumas características de marés semidiurnas e outras de marés diurnas.

33 11:11 Tipos de Maré

34 11:11 Inglaterra São Francisco Filipinas Corea Tipos de Maré

35 11:11 Tipos Maré no Globo

36 11:11 Padrões Maré baixa Maré enchente Maré Alta Maré Vazante Correntes variam com a maré Correntes de Maré

37 11:11 Forma da costa afeta o comportamento da onda Onda progressiva onda parada Elementos da forma da onda Reversão em Maré alta/Maré baixa Sem escoamento na reversão Max. correntes no meio de Maré Defasagem de maré ao longo do estuário Forma da Onda Progressiva Maré alta Maré Baixa Corrente Máxima Estagnação Nível da água Velocidade Enchete Vazante Tempo Nível Médio da água Estagnação Correntes Estuarinas de Maré

38 11:11 Causeadas por: Forma do canal Batimetria Distorções de Maré Estuarinas

39 11:11 Vetor de velocidade Velocidade e direção Variação temporal Mean Velocity Width X Mean VelocityDepth X Variação com a profundidade Variação espacial – campo de escoamento Correntes de maré

40 11:11 Visualização Séries temporais Elipse de corrente / rosa de corrente (Variação temporal) Stick plot Vetores espaciais (variação espacial – foto instantânea) Identificação de características hidrodinâmicas: giros, jatos, etc. Correntes de maré

41 11:11 Gráfico de velocidades de corrente Como uma série temporal: Plotar a variação da magnitude e direção da velocidade com o tempo Pode ser mostrado como magnitude total ou como vazante (negativo) e enchente (positivo) Correntes de maré

42 11:11 Gráfico de velocidades de corrente Como uma Rosa de correntes: Velocidades em diferentes horas representado por vetores com mesma origem Estuários: Predominantemente em duas direções (vazante e enchente) HW HW+ 1 HW+ 2 HW+ 3 HW+ 4 HW+ 5 HW+ 6 HW-1 HW-2 HW-3 HW-5 HW-6 HW-4 Oceano HW HW+ 1 HW+ 2 HW+ 3 HW+ 4 HW+ 5 HW+ 6 HW-1 HW-2 HW-3 HW-5 HW-6 HW-4 Estuário Correntes de maré

43 11:11 Gráfico de velocidades de corrente Como um vetor Stick Plot: Vetores de correntes horários plotados em um eixo horizontal no tempo Correntes de maré

44 11:11 Gráfico de velocidades de corrente Como vetores espaciais: Plotar vetores de velocidade em um instante no tempo campo de escoamento Correntes de maré

45 11:11 Correntes Residuais Somente efeito de Maré Transporte na maré enchente = Transporte na maré vazante Transporte residual nulo no tempo Interação de maré com outras forças + batimetria Transporte na maré enchente Transporte na maré vazante Algum transporte residual no tempo Correntes Residuais = soma algébrica das velocidade sobre um ciclo de maré Circulação residual É a circulação estuarina Correntes de maré

46 11:11 Tidal ellipses Residual (time-averaged) currents

47 11:11 Another way of looking at residual currents... this time in the English Channel and North Sea

48 11:11 Modelos de Previsão de Maré Existem vários softwares disponíveis para prever maré (alguns online). Previsão baseada nas constantes harmônicas de uma estação maregráfica.

49 11:11 Modelos de Previsão de Maré O nível do mar previsto é dado pela composição de várias componentes harmônicas: onde H i é a amplitude da harmônica i (m); Gi é a fase da harmônica i (rad); wi é a frequência da da harmônica i (1/h); t é o tempo em horas e ε é o erro em relação ao dado observado.

50 11:11 Modelos de Previsão de Maré

51 11:11 Modelos de Previsão de Maré

52 11:11 Modelos de Previsão de Maré

53 11:11 Modelos de Previsão de Maré

54 11:11 Limitações Baixa frequência (hora da maré alta e maré baixa ) Não é possível fazer download.

55 11:11 Exercício Previsão de maré usando as constantes harmônicas. Planilha Book_Model_Chapter_06_v05.xls

56 11:11 Trabalho de casa


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