Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.21.2023.tde-29052023-141351
Document
Auteur
Nom complet
Thamirys Cavaton Rocha
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2023
Directeur
Jury
Sato, Olga Tiemi (Président)
Rodrigues, Regina Rodrigues
Watanabe, Wandrey de Bortoli
Titre en anglais
The Relative Contribution of the Water Masses to the Sea Level Variation in the South Atlantic
Mots-clés en anglais
Antarctic Intermediate Water
Circumpolar Deep Water
North Atlantic Deep Water
South Atlantic Central Water
Tropical Surface Water
Water-mass layer thickness due to steric contribution
Resumé en anglais
The sea level changes due to steric contributions have become more relevant in the past decades because oceans store the largest part of the heat from anthropogenic greenhouse gas emissions. Recent studies showed evidence that the sea level variation is mainly attributed to the first 2000 m of the water column. Therefore, our purpose was to quantify how much of the individual water masses variation is correlated to the sea level changes. To quantify the layer thickness variability of the Tropical Surface Water (TSW), South Atlantic Central Water (SACW), Antarctic Intermediate Water (AAIW), Circumpolar Water (CDW), the North Atlantic (NADW), and the lower layers (LOWER), we used WOA18 data, altimetric satellites data, and the outputs from ECCO and HYCOM models. The layer thickness had seasonal and interannual variability, but only the TSW, SACW, and AAIW were consistent between the models. The main process observed on ECCO analysis was an alternating expansion and contraction between consecutive water masses, while on HYCOM, only the LOWER expanded and the other water masses contracted. The TSW (ECCO) showed the largest contribution (44% to 90%) to the sea level, followed by the SACW (0% to 44%), AAIW (0% to 44%), UCDW (~11%), UNADW(~11%), and LOWER (5%) between 0ºS and 40ºS. The TSW was the only water mass whose relative explained variance decreased southward, while the other five water masses increased southward. The SACW and AAIW had a higher explained variance (11% - 88%) between 40ºS to 50ºS, and the LOWER had the highest value (>44%) between 50ºS and 55ºS. HYCOM results were similar to ECCO, except that the TSW explained variance was higher (44% to 90%) only between 0ºS to 25ºS and SACW (44% to 90%) was between 25ºS to 45ºS. The correlation between the altimeter sea level and ECCO showed higher values (>70%) from 0ºS 10ºS to 40ºW--15ºE. This indicates that the hypothesis of this work is valid for this region. Even though HYCOM presented a correlation higher than 75% for most of the basin, the layer thickness variability showed inconsistencies with previous studies.
Titre en portugais
A Contribuição Relativa das Massas d´água na Variação do Nível do Mar no Atlântico Sul
Mots-clés en portugais
Água Central do Atlântico Sul
Água Circumpolar
Água Intermediária Antártica
Água Profunda do Atlântico Norte
Água Tropical
espessura das massas d'água por efeitos estéricos
Resumé en portugais
As alterações do nível do mar por efeitos estéricos tem se tornado mais relevantes nas últimas décadas, pois os oceanos armazenam a maior parte do calor proveniente das emissões antropogênicas. Estudos recentes mostram que a variação do nível do mar se deve principalmente a alterações nos primeiros 2000 m da coluna de água. Portanto, o nosso objectivo é quantificar quanto da variação das massas d'água é devido as variações do nível do mar. Para quantificar a variabilidade da espessura da Água Tropical (TSW), Água Central do Atlântico Sul (ACAS), Água Intermediária Antártica (AAIW), Água Circumpolar (ACS), Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) e as do oceano profundo, utilizamos médias climatológicas (WOA18), dados de satélites altimétricos e dois modelos (ECCO e HYCOM). A espessura dos modelos apresentaram variabilidade sazonal e interanual mas apenas a TSW, ACAS, e AAIW foram consistentes entre os modelos. O principal processo observado no ECCO foi a expansão e contração alternada entre massas de água consecutivas, enquanto que o HYCOM apresentou a expansão da LOWER e contração das demais. A TSW (ECCO) mostrou a maior contribuição (44% a 90%) para o nível do mar, seguida da ACAS (0% a 44%), AAIW (0% a 44%), UCDW (~11%), UNADW (~11%) e LOWER (5%) entre 0ºS e 40ºS. A TSW foi a única a apresentar variância explicada que diminuiu em direção ao sul, enquanto que nas outras cinco a variância explicada aumentou para o sul. Assim, a ACAS e AAIW tiveram uma variância explicada mais elevada (11% a 88%) entre 40ºS e 50ºS, e o LOWER teve o valor mais elevado (>44%) entre 50ºS e 55ºS. Os resultados do HYCOM foram semelhantes aos do ECCO, exceto pela maior variância explicada da TSW (44% a 99%) entre 0ºS a 25ºS e da ACAS (44% a 90%) entre 25ºS a 45ºS. A correlação entre o nível do mar pelo altímetro e a reconstrução pelo ECCO mostrou valores mais altos (>70%) de 0ºS--10ºS a 40ºW--15ºE. Isso mostra que a hipótese deste trabalho é válida para esta região. Embora o HYCOM tenha apresentado uma correlação superior a 75% para a maior parte da bacia, a variabilidade da espessura da camada mostrou incoerências com estudos anteriores.
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Date de Libération
2025-03-24
Date de Publication
2023-06-22
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