Universidade Federal do Rio Grande – FURG
Instituto Oceanográfico
Programa de Pós-Graduação em
Oceanografia Física, Química e Geológica
Distribuição e variabilidade das águas centrais e
intermediárias no oceano Atlântico Sul
Orientador: Rodrigo Kerr
Aluno: Arthur Gerard Quadros de Souza - Ingresso: 2013.2 – Período atual: 2º
Sumário
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Introdução
Região de Estudo
Metodologia
Resultados Esperados
Viabilidade
Cronograma de Atividades
Introdução
 Justificativa:
 Importante ferramenta utilizada na oceanografia para o
entendimento dos processos físico-químicos e para o estudo da
circulação geral dos oceanos.
 Segundo Garzoli & Matano (2010), o Atlântico Sul é a principal rota
dos fluxos de compensação de energia pelas massas de água que
contribuem para o balanço climático do planeta.
Introdução
 Justificativa :
 O estudo das massas de água deve-se ao fato de que as mesmas são
reservatórios naturais de calor, sal, nutrientes (e.g., nitrato, fosfato,
silicato) e gases dissolvidos no oceano (Tomczak , 1999).
 Além disso, contribuem significativamente para o entendimento da
variabilidade climática e mudança climática global.
Introdução
Conceitos Importantes:
 Massa de Água:
> Um corpo de água com uma história de formação comum, tendo sua
origem em uma região particular do oceano, (Tomczak, 1999).
Matematicamente são consideradas entidades físicas com uma extensão
espacial mensurável e que ocupam um volume finito no oceano (Tomczak &
Large, 1989)
 Idade de uma massa de água:
> Intervalo de tempo no qual uma massa de água sofre influência
atmosférica (Tomczak, 1999).
Introdução
 Água-tipo (Water-Type):
> Uma combinação de valores de determinados parâmetros que
representam uma massa de água.
 Água-tipo Fonte (Source Water-Type):
> Um mesmo conjunto de águas-tipo, representando uma massa de
água na região de formação.
Fig.1 – Representação esquemática de uma: a) água-tipo, b) massa de água e c) água-tipo
fonte
Introdução
 Objetivo Geral:
 Quantificação do percentual de mistura das massas de água nas
camadas central e intermediária do Oceano Atlântico Sul;
 Objetivos Específicos:
 Determinar a distribuição espacial das massas de água presentes na
região;
 Investigar a variabilidade temporal da Água Intermediária Antártica
(AIA);
Região de Estudo
• Oceano Atlântico Sul:
• Longitues 20°E a 60°W e
latitudes entre 0º e 50°S
• Correntes Oceânicas:
• CCES
• CAS
• CB¹
• CB²
Fig.2 – Circulação para Oceano Atlântico Sul.
Peterson & Stramma (1991)
• Região Central e Intermediária:
• Z = ~1000 m
Região de Estudo
• Massas de Água:
• Água Tropical (AT)
• Água Central do Atlântico
Sul (ACAS)
• Água Intermediaria
Antártica (AIA)
Fig. 3 - Variação das características das massas de água em uma dada longitude
(25ºW) em intervalos de 5º de latitude. Stramma & England (1999)
Metodologia
 Dados:
 Temperatura, Salinidade, Oxigênio Dissolvido;
* Nutrientes e Vorticidade Potencial *
 Bancos de dados dos parâmetros hidrográficos:
 World Ocean Database (WOD);
 Bóias Argo;
 WOCE A10;
Metodologia
 WOD - World Ocean Database
 Diferentes formas de coleta de dados;
 Resolução vertical de 1 a 5 m;
Fig.4 – Distribuição geográfica dos perfis de CTD e XCTD do WOD 2013 e evolução dos casts, até
2010
Metodologia
 Bóias Argo:
 Temperatura e salinidade e velocidade de corrente.
 Medição dos primeiros 2000 m da coluna d’água;
 Espaçamento entre flutuadores é de 300 km.
Fig.5 - Distribuição geográfica dos flutuadores Argo
Metodologia
• WOCE A10 :
• Dados hidrográficos obtidos pelo navio alemão Meteor, coletados entre
dezembro e janeiro de 1992-93;
• Seção repetida em 2003 e em 2011;
Fig.6 - Posição da seção WOCE A10
Metodologia
 Índices das águas-tipo fonte:
TP(ºC)
Sal
OD (μmo.Kg-1)
VP (10-8.m-1.s-1)
Autor
(referência)
AT
26.81
37.12
182.87
-0.044
Rezende et al.
(2007)
ACAS
16.26
35.8
224
-0.016
Maamaatuaiahu
tapu et al.
(1994)
AIA
3.9
34.2
232.75
-0.006
Reid et al.(1997)
Fig.7 – Tabela com índices de águas-tipo fonte. Extraído de Santos (2011)
Metodologia
 Método OMP (Optmium Multiparameter Analysis):
 Método inverso que consiste na utilização de parâmetros conservativos e
não conservativos para resolver um sistema de equações lineares de
mistura(Tomczak & Large, 1989; Tomczak, 1999).
Matriz do Método de Análise Otimizada Multiparâmetro (𝐺𝑥 = 𝐵 + 𝑅)
Metodologia – Fluxograma de
processamento de dados
Determinar as águas-tipo fonte a partir
das regressões lineares
Normalizar os dados
Determinar os pesos
dos parâmetros
Resolver a
matriz
ponderada
Resultados Esperados
 Representação da distribuição espacial;
 Caracterizar quantitativamente a variabilidade temporal do
percentual de mistura no Atlântico Sul;
 Bem como a determinação de padrões de circulação;
Viabilidade
 Os dados estão disponíveis no NODC (NOAA) para download;
 Método e tutoriais disponíveis;
 Infraestrutura para processamento dos dados e análise dos
resultados;
Cronograma de Atividades
Obrigado