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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.14.2010.tde-28062013-185755
Documento
Autor
Nome completo
Flávia Noronha Dutra Ribeiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Soares, Jacyra Ramos (Presidente)
Dourado, Marcelo Sandin
Oda, Tania Ocimoto
Oliveira, Amauri Pereira de
Pereira Filho, Augusto Jose
Título em português
Padrões das circulações atmosférica e oceânica na região de ressurgência costeira de Cabo Frio
Palavras-chave em português
circulação atmosférica
circulação oceânica
modelos numéricos acoplados
ressurgência costeira
Resumo em português
Um modelo oceânico de 1 ½ camadas é desenvolvido e acoplado ao modelo atmosférico tridimensional de meso escala TVM-NH, com a finalidade de estudar a interação entre a circulação atmosférica e o fenômeno de ressurgência costeira na região de Cabo Frio (RJ Brasil). A condição de contorno do modelo oceânico foi testada e provou ser pouco reflexiva. O modelo oceânico demonstrou ser capaz de representar a distribuição espacial e evolução temporal da temperatura da superfície do mar na região de estudo. O modelo acoplado foi então utilizado para estudar a influência conjunta entre a ressurgência costeira e a circulação de brisa marítima. Verificou-se que a brisa marítima intensifica a ressurgência, mas a ressurgência não intensifica a brisa marítima e, portanto, não foi verificada a retroalimentação positiva entre os dois fenômenos. Resultados mostraram que a cobertura do solo não tem influência significativa na circulação atmosférica da região, porém a topografia é fator determinante dos padrões de circulação atmosférica e é a causadora dos jatos de baixos níveis encontrados na região, devendo ser considerada em estudos sobre as circulações atmosférica e oceânica da região. Com ventos predominantes de NE, a topografia acelera o vento em superfície, intensificando indiretamente o fenômeno de ressurgência costeira, e o ar marinho penetra no continente, aumentando a estabilidade estática da atmosfera. Com ventos predominantes de SW, o padrão de ressurgência é interrompido, aumentando a temperatura da superfície do mar, transportando ar continental sobre o oceano e diminuindo a estabilidade da atmosfera. No período de inverno, na situação de interrupção do padrão de ressurgência, a atmosfera é menos estável, principalmente sobre o oceano, e somente nessa situação é observada a presença de brisa terrestre. As correntes oceânicas em superfície, na situação com ressurgência, têm direção principal de nordeste, e, na situação sem ressurgência, têm direção principal de sudeste. O acoplamento dos modelos foi um importante instrumento para o estudo das características da camada limite atmosférica da região de Cabo Frio, pois, nessa região, a circulação atmosférica, a topografia, a circulação oceânica e a evolução espacial e temporal da temperatura da superfície do mar estão fortemente inter-relacionadas.
Título em inglês
Patterns of the atmospheric and the oceanic circulations at the coastal upwelling area of Cabo Frio
Palavras-chave em inglês
atmospheric circulation
coastal upwelling
coupled numerical models
oceanic circulation
Resumo em inglês
A 1½-layer oceanic model is developed and coupled to the three-dimensional mesoscale atmospheric model, TVM-NH, to study the interaction between the atmospheric circulation and the coastal upwelling phenomenon at the Cabo Frio area (RJ Brazil). The boundary condition of the oceanic model was tested and it proved to be weakly reflective. The ocean model has been shown to represent the spatial distribution and temporal evolution of the sea surface temperature in the region of study. The coupled model was then used to study the combined influence of coastal upwelling and sea breeze circulation and it was found that the sea breeze intensifies the upwelling, but the upwelling does not enhance the sea breeze. Therefore, it was not found a positive feedback between coastal upwelling and sea breeze. Results showed that the soil cover has no significant influence on the atmospheric circulation in the region, but the topography plays an important role on the pattern of the atmospheric circulation. The topography is the cause of the low level jets found in the area and, therefore, it should be considered in studies of atmospheric and oceanic circulations. With NE prevailing winds, the topography accelerates the surface winds, indirectly intensifying the coastal upwelling phenomenon, and the marine air penetrates over the continent, increasing the static stability of the atmosphere. With SW prevailing winds, the upwelling pattern is disrupted, increasing the sea surface temperature, transporting continental air over the ocean and increasing the instability of the atmosphere. During winter, when the upwelling pattern is disrupted, the atmosphere is less stable, especially over the ocean, and only in this situation it is observed the presence of land-breeze circulation. The surface ocean currents, during upwelling, are mainly from NE direction and, without upwelling, are mainly from SE direction. The coupled model was an important tool for studying the characteristics of the atmospheric boundary layer in the region of Cabo Frio, because, in this region, the atmospheric circulation, topography, ocean circulation and the spatial and temporal evolution of the sea surface temperature are strongly interrelated.
 
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Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2013-08-15
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., and Oliveira, A.P. A coupled numerical model to investigate the air sea interaction at the coastal upwelling area of Cabo Frio, Brazil [doi:10.1007/s10652-011-9220-5]. Environmental Fluid Mechanics (Dordrecht. 2001) [online], 2011, vol. 11, p. 551-572.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., and Oliveira, A.P. The co-influence of the sea breeze and the coastal upwelling at Cabo Frio: a numerical investigation using coupled models. Brazilian Journal of Oceanography , 2011, vol. 59, p. 131-144.
  • Ribeiro, F.N.D., e Soares, J. Estudo numérico da circulação oceânica na região de ressurgência costeira de Cabo Frio. In XVIII Semana Nacional de Oceanografia (XVIII SNO), Pontal do Paraná, 2006. Anais do XVIII Semana Nacional de Oceanografia (XVIII SNO)., 2006. Resumo.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., e Oliveira, A.P. A numerical investigation of the air-sea interaction at the coastal upwelling area of Cabo Frio using coupled models. In XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São Paulo, 2008. Anais do XV Congresso Brasileiro de Meteorologia.Riod e Janeiro : Sociedade Barsileira de Meteorologia, 2008.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., e Oliveira, A.P. Estudo numérico dos padrões de circulação na camada limite atmosférica na região de ressurgência costeira de Cabo Frio. In III Simpósio Brasileiro de Oceanografia, São Paulo, 2006. Anais do III Simpósio Brasileiro de Oceanografia. : Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, 2006.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., e Oliveira, A.P. Influência da topografia na circulação atmosférica na região de ressurgência costeira de Cabo Frio. In XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São Paulo, 2008. Anais do XV Congresso Brasileiro de Meteorologia.Rio de Janeiro : Sociedade Brasileira de Meteorologia, 2008.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., e Oliveira, A.P. Padrões de circulação oceânica durante a passagem de frentes frias na região de ressurgência costeira de Cabo Frio. In V Simpósio Brasileiro de Oceanografia, Santos, SP, 2011. Anais do V Simpósio Brasileiro de Oceanografia., 2011.
  • Ribeiro, F.N.D., Soares, J., e Oliveira, A.P. The coinfluence of the sea breeze and the coastal upwelling at Cabo Frio: a numerical investigation using coupled models. In IV SBO - Simpósio Brasileiro de Oceanografia, São Paulo, 2008. Anais do IV SBO - Simpósio Brasileiro de Oceanografia, 2008., 2008. Resumo.
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