II.5.1.3. Oceanografia
A. Introdução
A caracterização ambiental de uma determinada região representa uma importante ferramenta de
planejamento do uso dos recursos naturais e de otimização de investimentos.
Assim sendo, o presente estudo aborda os aspectos oceanográficos mais relevantes da Bacia de CamamuAlmada, mais precisamente, nas proximidades do Bloco BM-CAL-13.
Para tanto, foram pesquisadas informações secundárias de bases regionais, assim como dados coletados in
situ e analisados através de procedimentos estatísticos, de forma a atender às exigências da Coordenação
Geral de Petróleo e Gás do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Renováveis (CGPEG/IBAMA)
Os parâmetros abordados no estudo são: temperatura e densidade da água do mar, massas d’água, regime de
correntes, clima de ondas (direção, período e altura significativa), e marés.
Localização e Batimetria
A Bacia de Camamu-Almada situa-se na porção sul do litoral do Estado da Bahia, limita-se ao norte pela
cidade de Salvador (BA) e ao sul pela cidade de Ilhéus (BA). O Bloco BM-CAL-13 encontra-se a
aproximadamente 60 km da costa e sua localização na Bacia de Camamu-Almada pode ser observada na
Figura II.5.1.3.1. A profundidade típica do local é de 2.500 m (Figura II.5.1.3.2).
FIGURA II.5.1.3.1 - Localização da Bacia de Camamu-Almada (área demarcada) e do Bloco
BM-CAL-13.
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II.5.1.3-1/61
FIGURA II.5.1.3.2 - Localização do Bloco BM-CAL-13 sobreposta ao mapa batimétrico da
região. A linha pontilhada representa o limite da bacia Camamu-Almada.
De acordo com Castro & Miranda (1998) a costa brasileira pode ser dividida em seis regiões com
características particulares. Segundo a descrição dos autores, o Bloco BM-CAL-13 encontra-se no limite
entre as regiões denominadas como Plataforma Leste Brasileira e Região Abrolhos-Campos. O limite entre
as regiões encontra-se em 15º S, com a Região Abrolhos-Campos se estendendo até 23º S.
A Margem Leste Brasileira apresenta uma plataforma continental geralmente estreita recebendo descargas de
rios de moderadas a baixas (REZENDE, 2010).
A Região Abrolhos-Campos é caracterizada por feições topográficas complexas, como o banco Royal
Charlotte e os bancos de Abrolhos. Na região Abrolhos-Campos, em sua porção mais próxima ao BM-CAL13, a plataforma continental se estende por aproximadamente 30 km, com o início do talude ocorrendo em
profundidades entorno de 50 a 60 m. Já próximo à região do banco Royal Charlotte, localizado mais ao sul,
nas cidades de Belmonte e Santa Cruz Cabrália, a largura da plataforma continental aumenta chegando a 110
Km (CASTRO & MIRANDA, 1998).
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II.5.1.3-2/61
B. Aspectos metodológicos
A caracterização oceanográfica da região é feita a partir das seguintes fontes de dados.
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Dados de temperatura e salinidade disponíveis no National Oceanographic Data Center (NODC),
através das bases de dados WOA09 (World Ocean Atlas) e WOD09 (World Ocean Data).
Dados de Temperatura da Superfície do Mar disponibilizados pelo projeto Operational Sea Surface
Temperature and Sea Ice Analysis (OSTIA).
Dados da Análise Global do projeto MyOcean.
Dados de onda oriundos de um hindcast de 10 anos realizado com o modelo WaveWatch-III pelo
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) dentro do plano de cooperação técnica
INPE/PROOCEANO.
Dados de onda do projeto ERA-40 (ECMWF Re-Analysis 40) do ECMWF (European Centre for
Medium-Range Weather Forecasts).
Dados do modelo global de marés FES-2004 contendo a fase e a amplitude das principais constituintes
de maré.
Ao longo das análises dos parâmetros as metodologias de aquisição e tratamento de dados são apresentadas
para cada base de dados.
Na Tabela II.5.1.3.1 observa-se um resumo com as fontes de dados utilizadas no estudo, e as suas respectivas
localizações.
TABELA II.5.1.3.1 - Localização das fontes de dados utilizadas.
Fontes
WOA09 (área)
WOA09 (ponto)
OSTIA
WOD09 (Área)
MyOcean (Área)
WaveWatch-III
ERA-40
FES-2004
Coordenadas
Latitude
Longitude
12º S - 17º S
39º W – 45º W
14,6 º S
38,3 º W
12º S - 17º S
39º W – 45º W
13,5º S – 15,5º S
12º S - 17º S
15º S
15º S
24,125º S
39,0º W – 37,0º W
39º W – 45º W
38º W
37,5º W
42º W
Parâmetros
Período
TeS
TeS
TSM
1793-2009
1793 - 2009
2006 - 2012
TeS
Correntes
Ondas
Ondas
Maré
1913-2010
01/01/2011 – 01/01/2012
01/01/1979 - 31/12/2011
01/01/1957 – 31/12/2001
-
Legenda: T = Temperatura; S = Salinidade; TSM = Temperatura da Superfície do Mar.
C. Temperatura e Salinidade
Para caracterizar a variabilidade espacial e sazonal da estrutura termohalina da região, foram usados dados
do WOA09, sendo sua análise feita através de perfis de temperatura, salinidade e densidade, para um ponto
próximo do Bloco BM-CAL-13 para os períodos de inverno (julho a setembro) e verão (janeiro a março),
mapas horizontais de temperatura e salinidade em profundidades (0, 100, 500, 1000 e 2000 m), e mapas
verticais de temperatura e salinidade para uma seção normal à costa cruzando o BM-CAL-13, para as
estações de verão e inverno. Mapas verticais de densidade, referentes à mesma seção, são apresentados no
capítulo D.
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II.5.1.3-3/61
Os campos que compõem a base de dados da climatologia WOA09 consistem da análise objetiva dos dados
históricos armazenados no NODC, coletados por diversas campanhas e equipamentos, em navios de pesquisa
e de oportunidade. Esta análise objetiva utiliza dados irregularmente espaçados, gerando uma grade global
com resolução espacial de 1/4º. Estes campos são tridimensionais e os dados são interpolados em 33
profundidades padrão desde a superfície até 5.500 m de profundidade. Temporalmente, esta climatologia
consiste na média realizada para o período compreendido entre os anos de 1793 e 2009. Os dados da
climatologia
WOA09
podem
ser
obtidos
através
da
sua
página
na
internet
(http://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr_woa09.html). Maiores informações sobre as bases
climatológicas de temperatura e salinidade pode ser obtidas em Locarnini et al. (2009) e Antonov et al.
(2009).
A localização da seção vertical, assim como do ponto utilizado nos perfis pode ser observada na Figura
II.5.1.3.3.
FIGURA II.5.1.3.3 – Localização da seção vertical e do ponto de grade do WOA09 de onde
foram retirados os dados de temperatura e densidade.
A seguir, na Figura II.5.1.3.4 são apresentados perfis de temperatura e salinidade para o ponto descrito na
Figura II.5.1.3.3, para as estações de verão e inverno. Nota-se diferença de aproximadamente 3o C entre as
duas estações para a temperatura nos primeiros 70 metros da coluna d’água, aproximadamente. Abaixo de
100 metros, não ocorrem diferenças significativas neste parâmetro ao longo do ano.
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II.5.1.3-4/61
Nos perfis de salinidade, nota-se diferença significativa entre aproximadamente 50 e 600 metros entre as
duas estações. Essa variação, provavelmente ocorre em função de fatores dinâmicos, como a variação
sazonal da bifurcação da Corrente Sul Equatorial, explicitada posteriormente no item E - Correntes.
FIGURA II.5.1.3.4 – Perfis de temperatura e densidade potencial para verão e inverno na
região do Bloco BM-CAL-13.
Para a análise da variação espacial e sazonal dessas variáveis na região do Bloco BM-CAL-13, são
apresentadas as seções horizontais de temperatura, para as estações de verão e inverno, nas profundidades 0,
100, 500, 1000 e 2000 metros, assim como os mapas das seções verticais perpendiculares a costa, da Figura
II.5.1.3.5 a Figura II.5.1.3.12Erro! Fonte de referência não encontrada..
A temperatura superficial apresenta diferença de aproximadamente 3 oC entre as duas estações, na região
analisada. Durante o verão, a temperatura próxima ao bloco é de aproximadamente 27,9 oC enquanto no
inverno é de 25,6 oC. No verão observa-se um gradiente positivo em direção a sudeste, enquanto no inverno,
o gradiente é observado em direção a nordeste. Na profundidade de 100 metros, existe pouca diferença entre
as duas estações, e o gradiente é observado em direção a nordeste. A temperatura próxima ao Bloco BMCAL-13 é de aproximadamente 24,5 oC em ambas as estações. O gradiente de temperatura se inverte na
profundidade de 500 metros, em ambas as estações, apontando para sudoeste e a temperatura da água
próxima ao bloco apresenta diferença de aproximadamente 1 oC mais quente no verão. Nas profundidades de
1000 e 2000 metros, praticamente não se observam diferenças entre as duas estações, na região analisada e o
gradiente de temperatura na região é bem pequeno, de aproximadamente 0.2o C.
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II.5.1.3-5/61
FIGURA II.5.1.3.5 – Campo de temperatura em superfície na região entorno do Bloco BMCAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
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FIGURA II.5.1.3.6 – Campo de temperatura a 100 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
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FIGURA II.5.1.3.7 – Campo de temperatura a 500 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
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FIGURA II.5.1.3.8 – Campo de temperatura a 1000 metros de profundidade, na região
entorno do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
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II.5.1.3-9/61
FIGURA II.5.1.3.9 – Campo de temperatura a 2000 metros de profundidade, na região
entorno do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
A estratificação vertical da coluna d’água não apresenta diferenças significativas entre as duas estações, na
seção vertical analisada, salvo maiores temperaturas superficiais no período de verão.
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II.5.1.3-10/61
FIGURA II.5.1.3.10 – Seção vertical de temperatura para o período de verão (acima) e
inverno (abaixo). O triângulo preto indica a posição aproximada do Bloco BM-CAL-13.
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II.5.1.3-11/61
Para complementar o estudo da variabilidade sazonal da TSM foram utilizados dados satelitais
disponibilizados pelo NCOF (National Center for Ocean Forecast). O produto OSTIA (Operational Sea
Surface Temperature and Sea Ice Analysis) abrange todo o globo e possui resolução espacial (~6 km), e
temporal de 1 dia. O produto é resultado da combinação de diversos sensores infravermelhos e micro-ondas,
além de dados in situ por meio de processo de Análise Objetiva. Este produto tem oferecido dados acurados
de TSM, com um erro médio quadrático menor que 0,6ºC, em alta resolução (STARK et al., 2007). As
reanálises diárias do OSTIA estão disponíveis na página do projeto MyOcean (http://www.myocean.eu).
A seguir, na Figura II.5.1.3.11 e na Figura II.5.1.3.12 são apresentadas as médias sazonais (verão e inverno)
para o período de janeiro de 2006 a abril de 2012 (6 anos de dados) na região da costa da Bahia.
A grande vantagem da utilização do sensoriamento remoto para obtenção de dados de temperatura é que
devido à elevada sensibilidade dos sensores que estão em operação, pequenas variações em áreas extensas
podem ser capturadas, principalmente quando comparados a resultados obtidos a bordo de navios (SOUZA
et al., 2005).
As médias sazonais da TSM apresentam-se coerentes com os dados de superfície da climatologia WOA09. O
período de verão apresenta águas superficiais com temperatura de ~28º C, e no inverno as temperaturas
superficiais apresentaram média entre 25,5 e 26º C.
FIGURA II.5.1.3.11 – TSM média sazonal na região da Bacia de Camamu-Almada para o
período de verão (janeiro a março).
Maio/2013
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II.5.1.3-12/61
FIGURA II.5.1.3.12 – TSM média sazonal na região da Bacia de Camamu-Almada para o
período de inverno (julho a setembro).
Da mesma forma que para a temperatura, são apresentadas as seções horizontais de salinidade, para as
estações de verão e inverno, nas profundidades 0, 100, 500, 1000 e 2000 metros, assim como os mapas das
seções verticais perpendiculares à costa, da Figura II.5.1.3.13 a Figura II.5.1.3.18.
A salinidade em superfície próxima ao bloco apresenta ligeira diferença entre as duas estações,
aproximadamente 0,1. Ainda em superfície, na região analisada, observam-se maiores valores de salinidade
no período de inverno com a isohalina de 37 chegando até a bacia de Camamu-Almada pelo flanco sudeste.
A 100 metros, existe significativa diferença entre as duas estações. No verão, nota-se um claro gradiente de
salinidade em direção a leste, com isohalinas variando de 36,6 a 37,1, já no inverno, tal gradiente não se
encontra presente e a salinidade é praticamente constante em toda a região analisada (aproximadamente
37,1). A 500 metros, ainda notam-se ligeiras diferenças entre as duas estações analisadas, com diferenças de
aproximadamente 0,1 e padrão espacial distinto. A 1000 metros o padrão espacial é muito parecido,
apresentando um gradiente de aproximadamente 0,1 com direção a leste. A 2000 metros, o padrão espacial
continua similar nas as duas estações, porém, durante o inverno, notam-se valores ligeiramente superiores na
região próxima ao Bloco BM-CAL-13.
Maio/2013
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II.5.1.3-13/61
FIGURA II.5.1.3.13 – Campo de salinidade em superfície, na região entorno do Bloco BMCAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
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II.5.1.3-14/61
FIGURA II.5.1.3.14 – Campo de salinidade a 100 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-15/61
FIGURA II.5.1.3.15 – Campo de salinidade a 500 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-16/61
FIGURA II.5.1.3.16 – Campo de salinidade a 1000 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-17/61
FIGURA II.5.1.3.17 – Campo de salinidade a 2000 metros de profundidade, na região entorno
do Bloco BM-CAL-13, para o período de verão (acima) e inverno (abaixo).
Maio/2013
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II.5.1.3-18/61
Analisando o mapa da seção vertical de salinidade, nota-se a isohalina de 36,5 ligeiramente inclinada no
período de verão em relação ao período de inverno, inclinação esta que se faz notar nos perfis de salinidade
apresentados na Figura II.5.1.3.4. É provável que essa diferença na inclinação das isohalinas na região da
quebra de plataforma tenha gênese dinâmica, visto a inversão norte-sul sazonal apresentada pelo campo de
correntes na região, como poderá ser visto no capítulo E.
FIGURA II.5.1.3.18 – Seção vertical de salinidade para o período de verão (acima) e inverno
(abaixo). O triângulo preto indica a posição aproximada do Bloco BM-CAL-13.
D. Densidade e Massas d’água
A avaliação das massas d´água presentes na região de interesse é feita a partir da análise de dados primários
disponíveis no banco de dados WOD09 e dados secundários, disponíveis no banco de dados WOA09, ambos
do NODC.
A base de dados conhecida como WOD09 (World Ocean Database 2009), corresponde aos dados históricos
armazenados no NODC, coletados por diversas campanhas e equipamentos por todo o globo. Uma descrição
completa sobre esta base de dados pode ser encontrada em Boyer et al. (2009).
Os dados obtidos do WOD09 para a região foram coletados em diferentes períodos entre 1913 e 2010
(~39.000 dados). Estes dados passaram por tratamento onde, informações maiores (menores) que a média
mais (menos) 3 vezes o desvio padrão da média para cada profundidade foram descartadas.
Maio/2013
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II.5.1.3-19/61
Na Figura II.5.1.3.19 é apresentada a localização do BM-CAL-13 e das estações de coleta dos dados
apresentados. Os dados obtidos foram tratados e observações com valores inferiores ou superiores a três
vezes o desvio padrão para cada profundidade foram descartadas.
FIGURA II.5.1.3.19 – Localização das estações de coleta dos dados de temperatura e
salinidade obtidos do WOD09.
Na Figura II.5.1.3.20 é apresentado o diagrama TS espalhado elaborado com os dados do NODC. As cores
são referentes às profundidades dos dados. Neste diagrama, pares ordenados de salinidade e temperatura
foram inseridos em um gráfico, onde os limites termohalinos (faixa de variação de temperatura e salinidade)
das massas d’água são sobrepostos ao gráfico para avaliar quais massas d’água podem ser encontradas na
região. Os limites termohalinos utilizados foram obtidos de Silva et al (1982).
Maio/2013
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II.5.1.3-20/61
FIGURA II.5.1.3.20 – Diagrama TS espalhado para a região do BM-CAL-13, elaborado com os
dados do NODC. A linha em azul representa o gabarito elaborado por Silva et al (1982).
Nota-se a presença das seguintes massas d’agua: Água de Mistura, Água Tropical (AT), Água Central do
Atlântico Sul (ACAS), Água Intermediária Antártica (AIA) e Água Profunda do Atlântico Norte (APAN).
Para análise da variabilidade sazonal das massas d´água, foram elaboradas seções verticais da densidade da
água do mar, para o verão e inverno. Essa análise foi feita com dados obtidos no WOA09, do NODC.
As seções verticais apresentadas a seguir, na Figura II.5.1.3.21 e na Figura II.5.1.3.22 são referentes ao perfil
apresentado na Figura II.5.1.3.3. As massas d’água são inferidas a partir dos seus respectivos limites de
densidade (linhas isopicnais).
Durante o Verão, o limite entre a AT e a ACAS encontra-se mais profundo na região do BM-CAL-13 e da
quebra da plataforma continental. Essa variação provavelmente decorre de fatores dinâmicos, como a
variação sazonal da bifurcação da Corrente Sul Equatorial.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-21/61
FIGURA II.5.1.3.21 – Seção vertical de densidade potencial climatológica de verão. O
triângulo em preto representa a posição aproximada do Bloco BM-CAL-13. As linhas
isopicnais representam os limites entre as massas d’água.
FIGURA II.5.1.3.22 – Seção vertical de densidade potencial climatológica de inverno. O
triângulo em preto representa a posição aproximada do Bloco BM-CAL-13. As linhas
isopicnais representam os limites entre as massas d’água.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-22/61
E. Regime de correntes
Existe uma grande carência de informações a respeito da hidrodinâmica na região do Bloco BM-CAL-13.
Conforme descrito por Castro & Miranda (1998) a Plataforma Leste Brasileira é a região menos estudada da
costa brasileira.
A descrição a respeito da circulação hidrodinâmica na região restringe-se praticamente às análises de
Stramma & Ikeda (1990), que utilizaram dados hidrográficos históricos do World Oceanographic Data
Center (WODC). Estes autores indicaram que é nessa região que a Corrente do Brasil (CB) tem a sua
origem, a partir da bifurcação da Corrente Sul Equatorial (CSE). A latitude na qual essa bifurcação acontece
foi indicada por Stramma & Ikeda (1990) como sendo em 10º S.
Segundo Rezende (2010), a circulação na margem leste brasileira é altamente influenciada pela bifurcação da
CSE, e a sua variabilidade sazonal.
A CSE compõe a parte norte do giro subtropical do Atlântico Sul, trazendo águas subtropicais da região da
Corrente de Benguela para as proximidades da costa brasileira, no entorno de 14º S. Neste ponto, a CSE se
bifurca, originando a Subcorrente Norte do Brasil (SNB), que flui para norte, e a CB, que flui para sul
(RODRIGUES et al., 2007).
Rodrigues et al., (2007) indicaram que nos primeiros 200 m da coluna d’água, a bifurcação atinge seu ponto
mais ao sul em julho, em latitudes próximas a 17ºS, e em novembro, encontra-se na sua posição mais ao
norte, em aproximadamente 13ºS. Quando a bifurcação da CES se move para sul, o transporte da CB
diminui, e o da SNB aumenta.
Embora ainda não esteja suficientemente documentada, a influência da corrente de contorno oeste deve ser
expressiva na estreita plataforma continental da região. As oscilações sazonais na posição da bifurcação da
CSE e da Zona de Convergência Inter Tropical (ZCIT) dificultam maiores considerações a respeito da
resposta das correntes locais às forçantes geradas pela corrente de contorno oeste e pelos ventos alísios. No
Atlas de Cartas Piloto da Marinha do Brasil há indicações de que o fluxo superficial nessa região possui
direção sul na maior parte do ano, com exceção do período entre junho e agosto, quando os ventos alísios de
sudeste apresentam suas intensidades máximas (CASTRO; MIRANDA, 1998).
Em 15º S, devido ao alargamento da Plataforma Continental, a Corrente do Brasil se afasta da costa, embora
às vezes, meandre em direção à plataforma interna. Stramma & Ikeda (1990) consideram a possibilidade da
existência de uma célula de recirculação nesta área (Figura II.5.1.3.33).
Maio/2013
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II.5.1.3-23/61
FIGURA II.5.1.3.23 – Caracterização da circulação da Plataforma Leste Brasileira com a
célula de recirculação costeira (setas pontilhadas). Fonte: Stramma & Ikeda (1990).
Fragoso (2004), em estudo de modelagem numérica utilizando o modo prognóstico do POM (Princeton
Ocean Model), observou a ocorrência de um grande vórtice anitciclônico, com diâmetro chegando a alcançar
300 km em região próxima ao BM-CAL-13 (Figura II.5.1.3.34).
Essa feição também foi verificada nos resultados obtidos por Paula et al. (2004) através de modelagem
numérica. A Figura II.5.1.3.35 apresenta a velocidade média do período entre novembro e dezembro de
2001, obtida pelo modo diagnóstico do POM , ou seja, com valores de temperatura e salinidade fixos.
Comparando-se os resultados desses autores, observa-se que o vórtice apresentou dimensões e
posicionamento similares.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-24/61
FIGURA II.5.1.3.24 – Campo de vorticidade relativa (s-1) e velocidade em superfície obtidos
por Fragoso (2004) para janeiro de 1999. Fonte: Fragoso (2004).
FIGURA II.5.1.3.25 – Velocidade em superfície (m/s). Fonte: Paula et al., 2005.
Analisando o caráter sazonal do vórtice da costa da Bahia, observa-se que este apresenta grande
variabilidade de posicionamento e intensidade, segundo os resultados obtidos por Fragoso (2004). No verão,
apresentou-se maior e posicionado mais a leste. Já no inverno, esteve mais próximo à costa e com diâmetro
menor, menos de 100 km (Figura II.5.1.3.36).
Maio/2013
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II.5.1.3-25/61
Estes resultados são reforçados por Soutelino et. al (2011). Baseado em dados coletados em situ e análises de
modelos de circulação, os autores sugerem - em uma primeira análise - que a circulação na região a norte de
20ºS seja dominada por vórtices.
FIGURA II.5.1.3.26 – Campo de vorticidade relativa (s-1) e velocidade em superfície obtidos
por Fragoso (2004) para julho de 1999.
Para uma análise complementar da sazonalidade da circulação na região do BM-CAL-13, foram utilizados os
dados da Análise Global do projeto MyOcean (www.myocean.eu.org) para o período compreendido entre 09
de maio de 2011 e 09 de maio de 2012. Este projeto disponibiliza diariamente os resultados da análise global
do estado dos oceanos, com resolução de 1/6º. O modelo oceânico numérico utilizado no MyOcean é o
Nucleus for European Models of the Ocean (NEMO) versão 3.1, forçado pelos campos atmosféricos obtidos
da Análise do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). O NEMO assimila dados
de correntes, elevação da superfície e TSM obtidos de satélites, além de dados de temperatura e salinidade
obtidos in situ passando por um criterioso controle de qualidade (LARNICOL et al., 2006). Maiores detalhes
sobre o Projeto podem ser encontrados em Bahurel (2008).
Os campos médios sazonais de circulação superficial para a região de estudo são apresentados da Figura
II.5.1.3.37 e na Figura II.5.1.3.38. Nestes campos, as estações representam a média para os seguintes meses:
verão (janeiro a março), e inverno (julho a setembro).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-26/61
FIGURA II.5.1.3.27 – Campo médio de correntes superficiais para o período de verão.
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Revisão 00
II.5.1.3-27/61
FIGURA II.5.1.3.28 – Campo médio de correntes superficiais para o período de inverno.
No verão, a CB apresentou velocidades médias da ordem de ~0,8 m/s na região próxima aos Blocos, com
fluxo para S, seguindo a orientação da linha de costa.
A circulação superficial média no inverno apresenta correntes dirigidas para NW na região dos BM-CAL-13,
ao norte do bloco o fluxo segue para NNE acompanhando a orientação da linha de costa. Este circulação é
forçada pelos ventos de SE, e pela bifurcação da CSE que ocorre ao sul do bloco neste período.
Através dos dados do MyOcean, também foram elaboradas seções verticais cruzando a área do bloco (Figura
II.5.1.3.39), para avaliar a estrutura vertical de correntes na região do BM-CAL-13.
Durante o verão (Figura II.5.1.3.40) a CB é encontrada a oeste do bloco, sendo uma corrente rasa de fluxo
superficial e subsuperficial para S. O núcleo de velocidades de corrente no sentido N, provavelmente está
associado a passagem da SNB na região. No inverno não há sinal da CB na região, sendo marcante a
intensificação no fluxo para N da SNB, com núcleo em aproximadamente 400 m de profundidade.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-28/61
FIGURA II.5.1.3.29 – Localização das seções verticais (linha amarela) elaboradas com os
dados do MyOcean.
FIGURA II.5.1.30 – Média de verão da componente de velocidade de corrente normal à
seção vertical utilizada. O triângulo na parte superior da figura indica a posição aproximada
do Bloco BM-CAL-13.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-29/61
FIGURA II.5.1.3.31 – Média de inverno da componente de velocidade de corrente normal à
seção vertical utilizada. O triângulo na parte superior da figura indica a posição aproximada
do Bloco BM-CAL-13.
Para avaliação das correntes na região do bloco, foram extraídos os resultados de um ponto de grade do
MyOcean localizado na região do BM-CAL-13 (Figura II.5.1.3.42).
A série temporal de velocidades de corrente superficiais na região do bloco, para o período entre 09 de maio
de 2011 e 09 de maio de 2012 pode ser vista na Figura II.5.1.3.43.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-30/61
FIGURA II.5.1.3.32 – Localização do ponto de grade do MyOcean, do qual foram extraídos
os perfis de corrente.
FIGURA II.5.1.3.33 – Série temporal de correntes na região do BM-CAL-13.
A série temporal demonstra maior ocorrência de correntes para N/NW no período entre abril e agosto, e
maior predominância de correntes para S entre setembro e março. As maiores velocidades de corrente
observadas foram de ~0,75 m/s no mês de janeiro.
Na Figura II.5.1.3.44 são apresentados os perfis médios de corrente, calculados para o período de verão e
inverno.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-31/61
FIGURA II.5.1.3.34 – Perfis médios de corrente para verão (esquerda) e inverno (direita). As
cores dos círculos, bem como o seu diâmetro são proporcionais à velocidade da corrente.
Os perfis demonstram que no ponto analisado, não é verificada uma influência direta da CB, mas sim da
SNB.
No período de verão, em superfície, há um fluxo médio para SW, de baixas intensidades (~0,1 m/s). Em
subsuperfície, as correntes médias passam a se dirigir para NW, provavelmente como parte da SNB,
apresentando um núcleo de maiores intensidades entre 200 e 400 m de profundidade. Em maiores
profundidades, as correntes apresentam um giro no sentido anti-horário, passando para SW entre 1200 e
2000 m de profundidade.
No inverno, como demonstrado anteriormente, o fluxo superficial médio é para NW, e girando para NNW e
se intensificando com o núcleo da SNB (entre ~200 e 400 m). Em direção ao fundo, ocorre o mesmo padrão
verificado no verão, caracterizado por um giro das correntes no sentido anti-horário, passando para SW
abaixo de 1200 m de profundidade.
F. Regime de ondas
Existem três principais zonas de geração de ondas no Atlântico Sul, associadas a três centros de circulação
de ventos: i) o cinturão extra-tropical de tempestades de médias e altas latitudes; ii) o Anticiclone
Subtropical do Atlântico Sul (ASAS); iii) o cinturão dos ventos alísios. Este último, localizado entre 10°S e
20°S, é caracterizado por uma alta frequência de ventos com velocidade mínima de 5m/s, que é a mínima
necessária para gerar ondas capazes de produzir alguma mudança geomórfica significativa ao longo da linha
de costa (DAVIES, 1972).
Segundo INOCENTINNI et al. (2001), a região Nordeste, de Natal (RN) até Vitória (ES), é atingida por
ondas que chegam geralmente de leste e nordeste, formadas por ventos do flanco esquerdo do ASAS.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-32/61
O cinturão de tempestades, entre 47°S e 56°S, é a mais importante e mais definida zona de geração de ondas
no Atlântico Sul (DAVIES, 1972). Trata-se de uma região instável com frequente formação de ciclones
extratropicais e ventos com velocidades médias superiores a 17 m/s. Essas tempestades são capazes de gerar
pistas enormes com geração de ondas que podem chegar a 2,5 m, responsáveis pelas condições extremas de
mar observadas na região do Bloco BM-CAL-13.
Por causa da extrema constância na velocidade e na direção dos ventos alísios durante a primavera e o verão,
e da disposição geográfica da costa do Estado da Bahia, localizada inteiramente dentro do cinturão dos
ventos alísios, as ondas geradas por esses ventos influenciam fortemente os processos costeiros
(DOMINGUEZ et al., 1992; MARTIN et al., 1998; BITTENCOURT et al., 2000).
A situação acima descrita pode ser observada nas Figura II.5.1.3.45 e Figura II.5.1.3.46, onde são
presentados mapas de altura significativa e período de pico, representativos desta condição de mar.
FIGURA II.5.1.3.35 – Campo de altura significativa em metros e direção para a região
nordeste do oceano Atlântico Sul. Fonte: Projeto Atlasul.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-33/61
FIGURA II.5.1.3.36 – Campo de período de pico em segundos e direção para a região
nordeste do oceano Atlântico Sul. Fonte: Projeto Atlasul.
Na Figura II.5.1.3.45 são observados valores de altura significativa em torno de 1,5 metros, com períodos de
pico em torno de 7 segundos (Figura II.5.1.3.46), provenientes da situação de mar descrita anteriormente.
Nestes dois campos acima, nota-se também a influência de um swell de sul penetrando na região.
As nomenclaturas swell e wind sea, equivalentes a marulho e vaga, são amplamente utilizadas na literatura
técnica, mesmo em língua portuguesa, para designar ondas fora da ou sob a influência do vento e serão
empregadas neste estudo.
Em algumas situações, porém, essa região apresenta-se inteiramente dominada pelos ventos alísios, gerando
pistas enormes com ventos de sudeste. Essa situação pode ser observada na Figura II.5.1.3.47. Nesta,
observam-se os valores típicos da situação de mar sob influência de pista de SE, com alturas significativas
em torno de 2,0-2,5 metros e períodos de pico de 10 a 15 segundos, com a ondulação vinda de sudeste.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-34/61
FIGURA II.5.1.3.37 – Campo de altura significativa em metros e direção para a região
nordeste do oceano Atlântico Sul. Fonte: ATLASUL.
A Figura II.5.1.3.48 ilustra o cenário no qual estão presentes ondas associadas aos dois principais sistemas
formadores de ondas para a região descritos anteriormente (Alísios de sudeste e cinturão das tempestades).
Pode-se observar o cinturão dos alísios e o flanco esquerdo do ASAS, ondas geradas localmente (wind sea)
de E/SE, associado aos ventos locais, e ondas de Sul (swell), geradas remotamente atingindo a região.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-35/61
FIGURA II.5.1.3.38 – Acima, campo de vento a 10 metros exemplificando um cenário típico
na região, representando o domínio dos alíseos de sudeste. Abaixo a esquerda, campo de
ondas do tipo windsea e a direita, campo de ondas do tipo swell, associados ao mesmo
cenário do campo de ventos acima. Fonte ATLASUL.
Como dito anteriormente, o estado da Bahia está localizado inteiramente no dito cinturão dos alísios, porém,
cenários nos quais ventos do ASAS atuam na região são frequentes, gerando ondas de leste e nordeste,
principalmente na estação do inverno quando o ASAS encontra-se em sua posição mais setentrional.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-36/61
Devido à escassez de medições de ondas na costa brasileira, especialmente de campanhas de longa duração,
a modelagem numérica torna-se essencial para caracterização do estado do mar ao longo do litoral e áreas
offshore do Brasil.
Medições diretas de ondas são escassas na costa brasileira e muitas vezes os dados existentes são privados e
não disponibilizados para a comunidade científica. Soma-se a isso o fato de que as medições são
normalmente de limitada duração. Portanto, a utilização de modelos de ondas é amplamente usada por
permitir a análise de séries extensas e amplas de dados. Tais modelos utilizam séries de dados de vento e de
batimetria para simular a formação e dispersão de ondas ao longo de um domínio específico.
Neste relatório foram utilizados dados oriundos de dois modelos, um hindcast do WaveWatch-III e dados do
projeto ERA-40.
Primeiramente a reconstituição da agitação marítima será realizada com o modelo de ondas WaveWatch-III,
em escala global, resolução espacial de 1o, forçado por ventos oriundos da Reanálise da NOAA/NCEP, para
o período de 01 de janeiro de 1979 a 31 de dezembro de 2011, com resultados gravados a cada 3 horas.
Informações e documentação de todas as versões do modelo de ondas WaveWatch-III podem ser
encontradas no seguinte endereço eletrônico: http://polar.ncep.noaa.gov/waves/wavewatch/. Para o estudo
em questão, foi utilizada a versão 2.22 e informações técnicas referentes à utilização e instalação do modelo
encontram-se em Tolman (2002).
O ponto de grade utilizado tem coordenadas 15o S e 38o W, cuja localização pode ser observada na Figura
II.5.1.3.49, em região com lâmina d’água de aproximadamente 3152 metros.
FIGURA II.5.1.3.39 – Localização do ponto para o qual foram utilizados os resultados do
modelo WaveWatch-III neste relatório.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-37/61
No diagrama de dispersão de altura x direção das ondas (Figura II.5.1.3.50), pode-se verificar que existem
duas direções predominantes para as maiores ondas, ESE e SSE. Essa predominância evidenciada nesse
gráfico elaborado com 30 anos de dados reforça a tese de que o cenário meteoceanográfico apresentado na
Figura II.5.1.3.48 é o cenário climático mais frequente na região.
FIGURA II.5.1.3.40 – Diagrama de dispersão de altura significativa (Hs) por direção média
das ondas.
Pela localização do ponto, praticamente não há ondas do quadrante oeste (SW, W e NW), embora ondas de
formação local possam ser geradas dessa direção. A Tabela II.5.1.3.2 , detalha esses resultados. Os máximos
de altura estão associados ao quadrante SE. A direção mais frequente é de Leste, com 65%, seguida por
Sudeste, com 27%. A condição de mar mais frequente apresenta ondas com altura significativa entre 1,0 e
2,0 metros, nas direções E e SE.
TABELA II.5.1.3.2 – Correlação entre altura significativa e direção média.
Direção ->
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
n.
Freq
ocorrência (%)
Hs (m)
0
0,5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,5
1
0
25
1339
366
1
0
0
0
1731
3,59
1
1,5
2
872
14441
4288
116
0
0
0
19719
40,9
1,5
2
3
1516
11807
4970
270
0
0
0
18566
38,51
2
2,5
6
261
2924
2484
307
0
0
0
5982
12,41
2,5
3
0
16
654
770
177
0
0
0
1617
3,35
3
4
0
3
168
247
157
0
0
0
575
1,19
4
5
0
0
7
9
6
0
0
0
22
0,05
5
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
>6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
n. ocorrências
11
2693
31340
13134
1034 0
0
0
Freq (%)
0,02
5,59
65
27,24
2,14
0
0
Maio/2013
0
Revisão 00
II.5.1.3-38/61
Na Figura II.5.1.3.51, pode ser visualizada a distribuição de período por altura para swell e wind sea. Embora
as duas distribuições sejam, praticamente, normais, nota-se que aquela referente ao swell (a) possui
ocorrências em períodos mais elevados, de até 20 segundos, embora as maiores alturas (> 3 m) estejam
concentradas entre 10 e 15 s. Para o wind sea (b), as maiores ondas (> 3 m) estão associadas a períodos de 7
a 11 s. Os detalhes dessa distribuição podem ser vistos na Tabela II.5.1.3.3 e na Tabela II.5.1.3.4. De
maneira geral, as ondas do tipo wind sea apresentaram maiores alturas, associadas a menores períodos de
ondas, entre 1,0 e 2,0 m (63 %) e entre 5 e 8 s (78 %), enquanto o swell, entre 0,5 e 1,5 m (60 %) e 6 e 10 s
(62 %).
(a)
(b)
FIGURA II.5.1.3.41 – Diagrama de dispersão para altura e período de pico para swell (a) e
wind sea (b).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-39/61
TABELA II.5.1.3.3 – Correlação entre altura e período (T) do swell.
Altura/Período
2a4
4a6
6a8
8 a 10
10 a 12
12 a 14
14 a 16
16 a 18
n.
ocorrencias
%
0
0,5
1
52
1053
3285
3770
2050
860
225
11296
23,73
0,5
1
3
474
4819
3667
3241
2109
753
116
15182
31,89
1
1,5
0
138
6916
3952
1337
818
348
65
13574
28,51
1,5
2
0
1
1680
3293
589
293
100
20
5976
12,55
2
2,5
0
0
62
855
203
97
6
0
1223
2,57
2,5
3
0
0
1
170
69
45
5
0
290
0,61
3
4
0
0
0
18
31
7
6
0
62
0,13
4
5
0
0
0
0
7
0
0
0
7
0,01
5
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
>6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
n. ocorrências
4
665
14531
15240
9247
5419
2078
426
Freq (%)
0,01
1,4
30,52
32,01
19,42
11,38
4,36
0,89
TABELA II.5.1.3.4 – Correlação entre altura e período (T) do wind sea.
Altura/Período
2a4
4a6
6a8
8 a 10
10 a 12
12 a 14
14 a 16
16 a 18
n.
ocorrencias
%
0
0,5
752
161
52
2
0
0
0
0
967
3,39
0,5
1
661
2959
1633
87
9
0
0
0
5349
18,78
1
1,5
19
2856
7279
645
40
7
0
0
10846
38,07
1,5
2
0
669
5049
1551
90
9
3
0
7371
25,87
2
2,5
0
32
1451
1143
92
5
0
0
2723
9,56
2,5
3
0
0
332
468
30
16
1
0
847
2,97
3
4
0
0
123
208
25
14
1
0
371
1,3
4
5
0
0
0
8
5
0
0
0
13
0,05
5
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
>6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
n. ocorrências
1432
6677
15919
4112
291
51
5
0
Freq (%)
5,03
23,44
55,88
14,43
1,02
0,18
0,02
0
Deve-se levar em consideração que swell são ondas que não são capazes de receber energia do vento local.
Portanto, podem apresentar menor contribuição no espectro, caso o vento local esteja, por exemplo, em
sentido contrário à sua propagação, dando lugar a espectros multimodais, tanto em duas (frequência x
energia), quanto em três dimensões (frequência x energia x direção). Na Figura II.5.1.3.52, é apresentado um
exemplo de espectro polar, retirado do site do projeto ATLASUL (http://www.lamma.ufrj.br/spo) para a
estação de Salvador, mais próxima do BM-CAL-13, no qual pode-se perceber a presença de diversos
sistemas de onda de direção SE (principal), E e NE, lembrando que, pela convenção adotada no site, as ondas
estão representadas como rumo (para onde vão).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-40/61
FIGURA II.5.1.3.42 – Espectro polar multimodal de ondas da região da Bacia de CamamuAlmada mostrando a presença de diversos sistemas. Levando-se em conta a direção do
vento (SE), há um swell de SE (T ~ 12 s) e NE (T ~ 11 s) e wind sea de E (T ~ 7 s). Fonte:
ATLASUL.
Na Figura II.5.1.3.53, podemos verificar que para o swell, os maiores períodos estão associados com as
direções NE e S, seguidas por SE. Na primeira, as ondas são formadas pelo vento gerado pelo ASAS, que
por ter mais pista pode gerar ondas de longo período. No segundo caso, as ondas são geradas remotamente
no cinturão das tempestades, onde tanto o ciclone extratropical, quanto o anticiclone polar, podem formar
longas pistas, gerando, assim, ondas com período elevado. Os maiores períodos de wind sea estão associados
às direções leste e sudeste, relacionados com as longas pistas de formação de ondas propiciadas pelos ventos
alísios, como exemplificado pela Figura II.5.1.3.47.
Os resultados detalhados dessas figuras podem ser vistos na Tabela II.5.1.3.5 e na Tabela II.5.1.3.6.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-41/61
FIGURA II.5.1.3.43 – Diagrama de dispersão para direção e período para swell (acima) e
wind sea (abaixo).
TABELA II.5.1.3.5 – Correlação de direção e período para o swell.
Altura/Período
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
n.
ocorrencias
%
2
4
0
1
2
0
0
1
0
0
4
0,01
4
6
1
237
349
36
42
0
0
0
665
1,39
6
8
1
775
11556
1558
641
0
0
0
14531
30,48
8
10
0
1087
8343
3280
2530
0
0
0
15240
31,96
10
12
0
219
814
2145
6069
0
0
0
9247
19,39
12
14
0
79
29
877
4434
0
0
0
5419
11,37
14
16
0
72
2
264
1740
0
0
0
2078
4,36
>16
0
12
0
45
440
0
0
0
497
1,04
n. ocorrências
2
2482
21095
8205
15896
1
0
0
Freq (%)
0
5,21
44,24
17,21
33,34
0
0
0
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-42/61
TABELA II.5.1.3.6 – Correlação de direção e período para o wind sea.
Altura/Período
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
n.
ocorrencias
%
2
4
46
476
363
269
254
16
5
3
1432
5,03
4
6
66
3398
1985
568
658
2
0
0
6677
23,44
6
8
6
2041
11420
1631
821
0
0
0
15919
55,88
8
10
0
17
3298
618
179
0
0
0
4112
14,43
10
12
0
0
113
79
99
0
0
0
291
1,02
12
14
0
0
2
12
37
0
0
0
51
0,18
14
16
0
0
0
1
4
0
0
0
5
0,02
>16
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
n. ocorrências
118
5932
17181
3178
2052
18
5
3
Freq (%)
0,41
20,82
60,31
11,16
7,2
0,06
0,02
0,01
No diagrama polar relativo à direção média (Figura II.5.1.3.54), pode-se notar que este se concentra
principalmente entre E, e SE. Na Figura II.5.1.3.55, o gráfico polar de distribuição de direções do swell
indica que esse tipo de ondulação tem origem de Sul, Sudeste e Leste. No mesmo tipo de distribuição para o
wind sea (Figura II.5.1.3.56), evidencia-se novamente a predominância de ventos de E, NE e SE, gerando
localmente ondas nestas direções.
FIGURA II.5.1.3.44 – Diagrama polar de distribuição de direção média.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-43/61
FIGURA II.5.1.3.45 – Diagrama polar de distribuição de direção do swell.
FIGURA II.5.1.3.46 – Diagrama polar de distribuição de direção do wind sea.
O histograma de altura significativa (Figura II.5.1.3.57 - a) indica que o valor típico desse parâmetro é 1,5 m,
mas alturas de até 2,5 m são observadas com frequência. Seja em medições, seja em modelagem, valores de
Hs inferiores a 1,0 são bastante raros, como indicado no gráfico. Grande parte do swell (Figura II.5.1.3.57 b) possui altura reduzida, entre 0,5 e 1,0 m. Já para o wind sea (Figura II.5.1.3.57 - c), as maiores ocorrências
são para as classes centradas em 1,0 e 1,5 m.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-44/61
(a)
(b)
c)
FIGURA II.5.1.3.47 - Distribuição de alturas para altura significativa (a), swell (b) e wind sea
(c), em classes de 0,5 m.
Na Tabela II.5.1.3.7, estão assinaladas o número de ocorrências nas principais classes, para altura
significativa, swell e wind sea.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-45/61
TABELA II.5.1.3.7: Distribuição das ocorrências de cada classe de altura para Hs, swell e
wind sea.
Altura
0-0,5
Altura
Significativa
ocorr.
%
0
0,00
Swell
Wind Sea
ocorr.
11369
%
23,83
ocorr.
967
%
3,39
0,5-1,0
1731
3,59
15187
31,84
5349
18,77
1,0-1,5
19719
40,90
13576
28,46
10846
38,07
1,5-2,0
18566
38,51
5977
12,53
7371
25,87
2,0-2,5
5982
12,41
1223
2,56
2723
9,56
2,5-3,0
1617
3,35
290
0,60
847
2,97
3,0-4,0
575
1,19
62
0,13
371
1,30
4,0-5,0
22
0,05
7
0,01
13
0,04
5,0-6,0
0
0,00
0
0
0
0
> 6,0
0
0,00
0
0
0
0
total
48212
100,0
47691
100,0
28487
100,0
Na Figura II.5.1.3.58 observa-se a série temporal dos 4 últimos anos da modelagem, para o ponto utilizado
na análise, com o intuito de se analisar padrões de variação sazonal nas variáveis. Nota-se uma oscilação
senoidal no sinal das três variáveis analisadas, indicando uma modulação sazonal, com máximos no período
de inverno e mínimo no verão. Essa oscilação apresenta-se mais marcante no sinal do wind sea, associado à
oscilação na intensidade do campo de vento local. No sinal do swell, nota-se a oscilação sazonal mais pela
maior amplitude de intensidade nos períodos de inverno, associadas à maior presença de sistemas
meteorológicos formadores de swell em regiões mais ao sul e à maior frequência na passagem de sistemas
frontais pela região.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-46/61
FIGURA II.5.1.3.48 - Variação da altura média mensal (linha cheia) para os últimos 4 anos
anos da modelagem no WWIII, para Hs (acima), swell (no meio) e wind sea (abaixo).
Na Figura II.5.1.3.59, evidencia-se o ciclo sazonal da altura significativa média (a), sendo observados dois
picos principais, em maio e setembro. No mesmo gráfico, percebe-se que as alturas tendem a ser maiores no
período central do ano, entre o fim do outono (maio) e meados da primavera (novembro).
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-47/61
FIGURA II.5.1.3.49 - Valores médios (acima) e máximos (abaixo) mensais da altura
significativa.
O gráfico referente às alturas médias do swell (Figura II.5.1.3.60) indica pequena variação, cerca de 0,20 m,
ao longo do ano, enquanto para as alturas máximas, os maiores valores estão concentrados entre abril e
outubro, com um pico em setembro.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-48/61
FIGURA II.5.1.3.50 - Valores médios (acima) e máximos (abaixo) mensais do swell.
Assim, como nas séries temporais mostradas na Erro! Fonte de referência não encontrada., o
comportamento das alturas médias e máximas (Figura II.5.1.3.61) do wind sea é análogo ao da altura
significativa.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-49/61
FIGURA II.5.1.3.51: Valores médios (a) e máximos (b) mensais do wind sea.
Na Tabela II.5.1.3.8, estão listados os valores médios e máximos de Hs, swell e wind sea, para todo o
período simulado.
TABELA II.5.1.3.2 - Valores médios e máximos mensais para altura significativa, swell e
wind sea.
Hs
Swell
Wind Sea
Mês
média
máxima
média
máxima
média
máxima
JAN
1,34
2,90
0,65
2,10
1,21
2,80
FEV
1,29
2,60
0,68
2,10
1,12
2,60
MAR
1,32
2,90
0,80
2,60
1,06
2,90
ABR
1,46
3,80
0,94
3,20
1,17
3,60
MAI
1,61
4,10
1,00
3,30
1,35
4,10
JUN
1,79
3,90
1,08
3,40
1,64
3,80
JUL
1,89
4,50
1,12
3,20
1,78
4,40
AGO
1,84
4,10
1,10
3,60
1,69
4,10
SET
1,76
4,70
1,09
4,70
1,51
4,70
OUT
1,61
3,80
0,91
3,10
1,38
3,80
NOV
1,57
3,50
0,83
2,90
1,39
3,30
DEZ
1,41
3,70
0,69
2,20
1,27
3,70
Em resumo, a agitação marítima com características de wind sea (mar de formação local) na área da Bacia de
Camamu-Almada analisada tem, basicamente, 2 fontes principais: o anticiclone semipermanente do
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-50/61
Atlântico Sul (ASAS), que pode gerar ondas das direções nordeste, e leste, e os ventos alísios, podendo gerar
ondas das direções sudeste e leste, sendo essa última a mais importante nesse sistema. Sistemas frontais em
evolução na região também geram wind sea, mas sua contribuição é pequena em relação às outras fontes.
Já a agitação marítima com características de swell possui como fontes principais a evolução de sistemas
frontais vindos do sul e os ventos alísios. Embora o modelo tenha sido utilizado em escala global, não foi
possível distinguir claramente a contribuição de ondas tipo swell com geração longínqua, como as descritas
por Branco (2005) e Alves (2006).
A Tabela II.5.1.3.9 sintetiza esses resultados. Como já mencionado, todos são oriundos da simulação
realizada com o WaveWatch-III.
TABELA II.5.1.3.9 - Resumo das situações dominantes de mar na Bacia de CamamuAlmada, no ponto de coordenadas 15ºS;038ºW.
Sistema Associado
ASAS / Alísios
Frontogênese
HS (m)
o
TP (s)
Dir ( )
Tipo
wind sea
até 4,0
3 a 11
NE-E-SE
até 4,0
5 a 16
NE-E–SE
swell
até 4,0
3 a 10
S
wind sea
até 3,0
6 a 12
S
swell
Dados de modelagem numérica provenientes do projeto ERA-40 também foram utilizados na caracterização
da agitação marítima na região próxima ao BM-CAL-13.
O projeto ERA-40 tem como objetivo produzir análises globais diárias do estado atmosférico, terrestre e dos
oceanos, num período compreendido entre 1957 a 2001, com resolução espacial de 2,5°, e temporal de 6h.
Esta abordagem levará em consideração os dados de altura significativa (Hs), direção (Dm) e período médios
(Tm), para todo o período (1957 a 2001), no ponto de grade mais próximo ao Bloco BM-CAL-13. Os dados
do ERA-40 podem ser obtidos a partir da página: http://data-portal.ecmwf.int/data/d/era40_daily/. A
localização do ponto de grade do ERA-40 utilizado é apresentada na Figura II.5.1.3.62.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-51/61
FIGURA II.5.1.3.52 - Localização do ponto de grade do ERA-40, de onde foram extraídos os
dados utilizados para a caracterização na região próxima ao BM-CAL-13.
Na Tabela II.5.1.3.10, Tabela II.5.1.3.11 e Tabela II.5.1.3.12, são apresentadas, respectivamente, as
ocorrências conjuntas entre direção e altura significativa, direção e período médio e período médio por altura
significativa, elaboradas com os dados do ERA-40.
TABELA II.5.1.3.10 - Ocorrência conjunta entre direção e altura significativa de onda.
Direção ->
Hs (m)
0.50 1.00
1.00 1.50
1.50 2.00
2.00 2.50
2.50 3.00
>3
Total
Freq (%)
Maio/2013
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
Total
Freq (%)
0
2
4
2
1
0
9
0.05
11
277
158
12
1
0
459
2.79
321
4093
1447
134
9
1
6005
36.54
203
4547
2881
555
71
3
8260
50.26
3
454
812
345
79
10
1703
10.36
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0
0
0
0
0
0
0
0.00
538
9373
5302
1048
161
14
16436
3.27
57.03
32.26
6.38
0.98
0.09
Revisão 00
II.5.1.3-52/61
TABELA II.5.1.3.11 - Ocorrência conjunta entre direção e período médio.
Direção ->
Tm (s)
5.00
6.00
6.00
8.00
8.00 10.00
10.00 12.00
12.00 14.00
> 14
Total
Freq (%)
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
Total
Freq (%)
3
6
0
0
0
0
9
0.05
116
322
11
8
2
0
459
2.79
71
5119
800
15
0
0
6005
36.54
11
3466
4526
253
4
0
8260
50.26
0
312
883
496
12
0
1703
10.36
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0
0
0
0
0
0
0
0.00
201
9225
6220
772
18
0
16436
1.22
56.13
37.84
4.70
0.11
0.00
TABELA II.5.1.3.3 - Ocorrência conjunta entre período médio e altura significativa.
Tm (s) ->
Hs (m)
0.50 1.00
1.00 1.50
1.50 2.00
2.00 2.50
2.50 3.00
>3
Total
Freq (%)
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
>12
Total
Freq (%)
12
175
14
0
0
0
201
1.22
162
1944
721
69
0
0
2896
17.62
263
3931
1733
343
57
2
6329
38.51
92
2483
1435
317
52
5
4384
26.67
9
714
913
160
35
5
1836
11.17
0
117
385
100
11
0
613
3.73
0
9
93
50
5
2
159
0.97
0
0
8
9
1
0
18
0.11
538
9373
5302
1048
161
14
16436
3.27
57.03
32.26
6.38
0.98
0.09
Observam-se ondas predominantemente de SE (50,26%) e E (36,54%), com classes de altura e de período
mais frequentes variando de 1 a 1,5 m (57,03%) e de 6 a 8 s (56,13%), respectivamente.
Para avaliação da variação sazonal do regime de ondas, na Tabela II.5.1.3.13 é apresentada a variação
mensal de altura significativa e período médio (Tm), na região próxima ao Bloco BM-CAL-13, com os
dados do ERA-40.
TABELA II.5.1.3.4: Estatística mensal das ondas. Fonte: ERA-40.
Mês
Maio/2013
Altura (Hs) (m)
Período Médio (s)
Média
Máxima
Média
Máxima
JAN
1.27
2.34
7.40
11.53
FEV
1.24
2.67
7.77
11.70
MAR
1.33
2.37
8.28
13.45
ABR
1.46
3.02
8.48
12.95
MAI
1.60
3.01
8.41
11.94
JUN
1.65
3.34
8.19
13.53
JUL
1.68
3.62
8.04
12.33
AGO
1.62
3.12
8.04
11.92
SET
1.57
3.09
7.97
12.12
OUT
1.49
2.70
7.72
11.67
NOV
1.44
2.55
7.59
11.65
DEZ
1.33
3.00
7.47
12.33
Revisão 00
II.5.1.3-53/61
O período de outono/inverno aparece como o mais energético, em geral apresentando os maiores valores de
altura significativa e período, como evidenciado na Tabela II.5.1.3.13.
Algumas diferenças podem ser observadas entre as bases utilizadas como, por exemplo, a maior incidência
de ondas da direção E em relação a SE na distribuição da altura significativa no WWIII e o contrário, nos
dados do ERA-40. Essas diferenças estão associadas, possivelmente, por diferenças no posicionamento das
feições atmosféricas utilizadas como input nos dois modelos, que podem gerar diferenças na direção da
propagação das ondas. Porém, de forma geral, os dados do ERA-40 e do hindcast do WWIII apresentam o
mesmo padrão para a região analisada, em termos de distribuição de direções, altura, período, e
comportamento sazonal.
G. Regime de maré
Podemos classificar a maré quanto ao seu período, ou seja, pode-se determinar se a maré é diurna, semidiurna, mista principalmente diurna ou mista principalmente semi-diurna (POND; PICKARD, 1978).
Para classificar a maré, calcula-se um fator que leva em consideração a amplitude das principais
componentes diurnas e semi-diurnas. Segundo Pond & Pickard (1978), esse fator é definido por:
 K  O1  

F   1
 M 2  S 2  
De acordo com essa classificação temos:
 F = 0 a 0,25: Maré semi-diurna, ou seja, a maré cujo período é de aproximadamente 12h. Neste caso,
tem-se duas marés altas e duas marés baixas em 24 horas. A altura de uma preamar é praticamente
igual a outra, o mesmo acontecendo com a baixamar.
 F = 0,25 a 1,5: Maré mista, principalmente semi-diurna, ou seja, a maré com grandes diferenças de
altura entre suas preamares e baixamares. Essa maré é, na maioria das vezes, semi-diurna, podendo
ser diurna em algumas épocas do ano.
 F = 1,5 a 3,0: Maré mista, principalmente diurna, ou seja, a maré com grandes diferenças de altura
entre suas preamares e baixamares. Essa maré é, na maioria das vezes, diurna, podendo ser semidiurna em algumas épocas do ano.
 F > 3,0: Maré diurna, ou seja, a maré cujo período é de 24h, aproximadamente. Nesse caso, tem-se
apenas uma maré alta e uma maré baixa em 24 horas.
Para a caracterização da maré na região do BM-CAL-13, foram utilizadas as constantes harmônicas obtidas
do modelo global de marés FES-2004 (de “Finite Element Solutions”). Esta é uma versão completamente
revisada do modelo hidrodinâmico global de marés iniciado por Le Provorst et al. (1994). Esta nova versão é
baseada na resolução das equações barotrópicas de maré em uma nova grade global de elementos finitos (~1
milhão de nodos), que permitem a resolução independente de dados in situ e de sensoriamento remoto. A
acurácia destas soluções têm sido otimizada pela assimilação de dados de marégrafos e de altimetria
(TOPEX/POSEIDON e ERS-2). São disponibilizados dados de amplitude e fase de 15 constituintes de maré
em uma grade com resolução de 1/8º. Uma descrição mais detalhada do FES-2004 pode ser obtida em Lyard
et al. (2006). Os dados do FES-2004 podem ser obtidos através de: http://www.aviso.oceanobs.com/.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-54/61
A partir destes, foram então retirados os dados de fase e amplitude de sete componentes (M2, S2, N2, K2,
K1, O1 e Q1) para o ponto localizado na latitude 14,5º S e longitude 38,375º W.
A localização desse ponto na Bacia de Camamu-Almada pode ser observada na Figura II.5.1.3.63 e as
principais constantes harmônicas da maré local encontram-se na Tabela II.5.1.3.14.
FIGURA II.5.1.3.53 - Posicionamento do ponto de grade do FES-2004 utilizado e do Bloco
BM-CAL-13.
TABELA II.5.1.3.14 - Constantes harmônicas obtidas pelo modelo global de maré FES-2004
no ponto de latitude 14,5 S e longitude 38,375º W.
Componente
Nome
Amplitude (m)
Fase (em relação à Greenwitch)
Q1
lunar elíptica diurna
0.0176
126.3021
O1
lunar principal diurna
0.0639
163.0025
K1
luni-solar principal diurna
0.0450
245.9289
N2
lunar elíptica semi-diurna
0.1278
181.0803
M2
lunar principal semi-diurna
0.6832
187.7515
S2
solar principal semi-diurna
0.2633
203.4262
K2
luni-solar semi-diurna
0.0700
204.6592
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-55/61
Exemplos dos campos de amplitude e fase da componente M2 (mais significativa na região) podem ser
vistos na Figura II.5.1.3.64 e na FIGURA II.5.1.3.56igura II.5.1.3.65. A amplitude da componente M2 na
região da Bacia de Camamu-Almada apresenta um gradiente em direção ao noroeste da Bacia (menores
valores a sudeste, e maiores ao noroeste). Na região do BM-CAL-13, a componente M2 apresenta amplitude
de aproximadamente 0,68 m e fase de aproximadamente 188º.
FIGURA II.5.1.3.54 - Amplitude da componente M2 para região do Bloco BM-CAL-13.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-56/61
FIGURA II.5.1.3.55 - Fase da componente M2 para região do Bloco BM-CAL-13.
Utilizando os valores apresentados na Tabela II.5.1.3.14, podemos concluir que na região de interesse temos:
F = 0,1152 – Maré semi-diurna.
Podemos calcular também, segundo a formulação de Pond e Pickard (1978), a média da amplitude das marés
de sizígia, que nesse caso será:
2(M2+S2) = 1.8929 m.
Podemos classificar a maré na região como sendo semi-diurna e com amplitudes médias de maré de sizígia
variando em torno de 1.8929 m.
Na FIGURA II.5.1.3.56 é apresentada a série de elevação para o ponto utilizado na confecção das tabelas
acima, elaborado a partir das constantes harmônicas disponibilizadas pelo FES-2004, para todo o ano de
2011. Foram verificadas alturas máximas de aproximadamente 1,1 m, e mínimas de aproximadamente -1,1
m. Através da figura, podemos concluir que a maré de quadratura na região possui amplitude média da
ordem de 80 cm.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-57/61
FIGURA II.5.1.3.56 - Elevação da superfície do mar (cm) para todo o ano de 2011
De forma complementar, é realizada uma análise de marés utilizando as constantes harmônicas da estação
maregráfica de Ilhéus, localizada nas coordenadas 14°47,9’ S e 39°02,3’ W, obtidas no catálogo da FEMAR.
A localização desta estação em relação ao Bloco BM-CAL-13 pode ser vista na Figura II.5.1.3.67.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-58/61
FIGURA II.5.1.3.57 - Localização da estação maregráfica de Ilhéus.
As principais componentes harmônicas desta estação estão descritas na Tabela II.5.1.3.15.
TABELA II.5.1.3.15 - Constantes harmônicas da estação de Ilhéus, obtidas no catálogo de
estações maregráficas da FEMAR.
Componente
Nome
Amplitude (m)
Fase (em relação à Greenwitch)
Q1
lunar elíptica diurna
0.0240
96
O1
lunar principal diurna
0.0680
126
K1
luni-solar principal diurna
0.0400
198
N2
lunar elíptica semi-diurna
0.1350
101
M2
lunar principal semi-diurna
0.6750
107
S2
solar principal semi-diurna
0.2770
118
K2
luni-solar semi-diurna
0.0750
118
De acordo com a classificação apresentada tem-se para Ilhéus:
F=0,11
O que corresponde à maré semidiurna.
Maio/2013
Revisão 00
II.5.1.3-59/61
Segundo os dados da FEMAR o nível médio do mar na estação é 106 cm. No período de sizígia, as médias
variam entre 11 cm e 201 cm e no período de quadratura as médias variam entre 66 cm e 146 cm. Deve-se
considerar que essas amplitudes estão acima do nível de redução (NR), ou seja, no nível em que são
reduzidas as variações do nível das águas por influência da maré.
Na Figura II.5.1.3.68 observa-se a série maregráfica prevista a partir das constantes harmônicas apresentadas
da Tabela II.5.1.3.15, para o mês de março de 2011, na estação de Ilhéus.
FIGURA II.5.1.3.58 - Série maregráfica da estação de Ilhéus para o mês de março de 2011.
H. Condições extremas
As regiões sul e sudeste do Brasil são frequentemente influenciadas pela passagem de sistemas frontais. A
influência desses sistemas no oceano é expressa em alterações substanciais no regime hidrodinâmico, seja
em função de efeitos locais ou de fenômenos sinóticos, tais como a chegada de grandes ondulações geradas,
por exemplo, em altas latitudes.
As condições extremas de ondas observadas na região podem estar associadas a 3 sistemas sinóticos
diferentes: ASAS, passagem de Sistemas Frontais ou deslocamento do anticiclone polar.
No caso de domínio do ASAS, ondas com direções de NE-E podem chegar a até 4,0 m de altura
significativa, configurando um cenário crítico para operações no mar. Entretanto, as condições mais severas
de mar observadas na região estão associadas à evolução de Sistemas Frontais, onde ondulações de SW a SE
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podem atingir a região com 5,0 m de altura significativa. A maior passagem de sistemas frontais na região
durante o período de inverno e de primavera faz com que esses períodos sejam mais propícios a ocorrência
de eventos extremos de ondas.
No regime hidrodinâmico, os valores máximos de corrente superficial observados na região próxima ao
Bloco BM-CAL-13 apresentaram valores de ~0,75 m/s. Como demostrado pelos resultados do MyOcean, as
médias no período de verão são ligeiramente mais elevadas, com velocidades de aproximadamente 0,35 m/s
na região onde o Bloco BM-CAL-13 se situa.
I.
Conclusões
A pequena extensão da plataforma continental, menor de toda costa brasileira (aproximadamente 10 Km), a
bifurcação da CSE, e o cinturão dos alísios são os principais agentes moduladores das características
oceanográficas da região.
O regime de correntes apresenta inversão Norte-Sul sazonal, diretamente relacionada ao deslocamento da
bifurcação da CSE e formação da CB. Durante o Verão, a bifurcação encontra-se mais ao norte e a CB
encontra-se fluindo para Sul na região do BM-CAL-13. Devido à característica da CB de se propagar sobre a
quebra da plataforma e esta apresentar uma pequena extensão, observa-se a CB praticamente junto à costa, e
o Bloco BM-CAL-13 mais a leste do núcleo mais intenso da corrente. No inverno, quando a bifurcação da
CSE se encontra mais ao sul, as correntes superficiais na região se dirigem para NNW.
Este fator dinâmico faz com que sejam verificadas variações sazonais significativas nos perfis de salinidade e
densidade, principalmente na parte superior da termoclina.
A agitação marítima com características de wind sea na área da Bacia de Camamu-Almada tem,
basicamente, 2 fontes principais: o ASAS, que pode gerar ondas de nordeste, e leste, e os ventos alísios,
podendo gerar ondas de sudeste e leste, sendo essa última a mais importante nesse sistema.
Já a ondulação de swell possui como fontes principais a evolução de sistemas frontais vindos do sul e os
ventos alísios.
As alturas médias das ondas na região, em geral, não ultrapassam os 2 m, entretanto, ondulações com quase
5 m de altura podem atingir a região do BM-CAL-13.
Em relação ao regime de marés, verificou-se que as marés de sizígia apresentam amplitudes da ordem de 2
m, e 0,8 m nas marés de quadratura.
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