• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.21.2021.tde-30032022-093321
Documento
Autor
Nome completo
Piero Silveira Bernardo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Sato, Olga Tiemi (Presidente)
Oliveira, Fabricio Sanguinetti Cruz de
Camargo, Ricardo de
Dottori, Marcelo
Título em português
Importância das características regionais na variacão do volume das águas modais subtropicais do Atlântico Sul
Palavras-chave em português
Água Modal Subtropical do Atlântico Sul
fluxo de calor
modelagem
precipitação
velocidade do vento
Resumo em português
As aguas modais apresentam como principal caracteristica a homogeneidade vertical adquirida durante o periodo de formacao. Sua constituicao ocorre em superficie e esta relacionado a conveccao profunda na camada de mistura, que por sua vez, associam-se a processos que ocorrem na interface oceano atmosfera. O principal fator e a perda de calor do oceano pela superficie durante o inverno, porem outros agentes podem influenciar a intensidade da formacao como o vento e a precipitacao. Portanto, inicialmente avaliamos a distribuicao vertical, horizontal e temporal da Agua Modal Subtropical do Atlantico Sul (AMSTAS), assim como suas propriedades fisicas (temperatura, salinidade, densidade e vorticidade potencial (VP)) atraves dos perfis Argo e do conjunto de dados ISAS. A identificacao da AMSTAS foi feita pela juncao de dois principais fatores: intervalo de temperatura (1218C, para o Argo e 1316C para os demais conjuntos) e perfis com valores de VP menores que 1.5×10-10m-1s-1 e para todos conjuntos, dividimos a AMSTAS em tres tipos (AMSTAS1, 2 e 3). Os perfis selecionados apresentaram caracteristicas tipicas das aguas modais do Atlantico Sul, com baixa estratificacao vertical. Dos perfis Argo contendo AMSTAS, pudemos examinar o que ocorre no oceano, anteriormente e no inicio da formacao, e se existe alguma relacao entre esses dois momentos. E notavel que no inicio da formacao em comparacao com o estado preformacao, em geral, a temperatura reduz, a salinidade aumenta e a densidade aumenta. Porem, ao analisarmos essa relacao por tipo de AMSTAS, notamos que as mudancas nas caracteristicas da AMSTAS1 e 3 sao diferentes das observadas para o tipo 2, que apresenta afinidade com a Agua Modal Subtropical do Oceano Indico. Nos dados ISAS, devido a sua resolucao mensal entre 2002 e 2019, conseguimos avaliar a evolucao anual da AMSTAS. A formacao ocorre entre Junho e Novembro, sendo mais evidente entre Julho e Outubro e mais espessa na porcao oeste da bacia, vinculada aos menores valores de vorticidade potencial. Devido a essa maior homogeneidade, observamos que a AMSTAS de oeste tende a ser mais persistente (AMSTAS1) do que a formacao de leste (AMSTAS2) e do sul (AMSTAS3), que sao consideradas mais instaveis (menor durabilidade). Por esse motivo, observamos que ao afundar, a AMSTAS tende a se concentrar na porcao oeste. Ao avaliarmos a relacao da taxa de formacao das AMSTAS com a taxa de formacao de aguas devido ao fluxo de calor pela superficie, notamos novamente uma diferenca dos resultados vinculados a cada tipo. A taxa de formacao da AMSTAS1 e a mais vinculada ao fluxo de calor; da AMSTAS2 e menor do que estimado; e da AMSTAS3, superior ao estimado. Por observarmos que existem outros fatores que podem influenciar a formacao das AMSTAS, desenvolvemos experimentos simulados atraves do modelo CESM para investigar os impactos que alteracoes na radiacao de ondas curtas, precipitacao e componentes do vento, podem gerar sobre o volume das AMSTAS. Dentro das distintas alteracoes, avaliamos que a formacao da AMSTAS1 e da 3 apresenta maior relacao com processos termodinamicos, enquanto a AMSTAS2 e influenciada majoritariamente por processos dinamicos.
Título em inglês
Importance of regional characteristics in the variation of the volume of the subtropical mode waters of the South Atlantic
Palavras-chave em inglês
heat flux
modelling
precipitation
South Atlantic Subtropical Mode Water
wind speed
Resumo em inglês
The main characteristic of mode waters is the vertical homogeneity acquired during formation period. Its constitution occurs at surface and is related to deep convection in the mixed layer, which in turn is associated with processes that occur at the airsea interface. The main factor is the ocean heat loss during the winter, however other agents can influence the intensity of the formation such as wind and precipitation. Therefore, we initially evaluated the vertical, horizontal and temporal distribution of the South Atlantic Subtropical Mode Water (SASTMW), as well as its physical properties (temperature, salinity, density and potential vorticity (PV)) through the Argo profiles and the ISAS data set. SASTMW was identified by combining two main factors: temperature range (1218 C, for Argo and 1316 C for other sets) and profiles with PV values less than 1.5×10-10m-1s-1 and for all sets, we divided SASTMW into three types. The selected profiles presented typical characteristics of the mode water in South Atlantic, with low vertical stratification. From the Argo profiles containing SASTMW, we were able to examine what happens in the ocean, before and at the formation, and if there is any relationship between these two moments. It is notable that at the formation beginning in comparison with the preformation state, in general, the temperature decreases, salinity increases and density increases. However, when analysing this relationship by SASTMW type, we note that the changes in the characteristics of SASTMW1 and 3 are different from those observed for type 2, which has an affinity with the Indian Ocean Subtropical Mode Water. In the ISAS data, due to its monthly resolution between 2002 and 2019, we were able to assess the annual evolution of SASTMW. The formation occurs between June and November, being more evident between July and October, and thicker in the western portion of the basin, linked to the lower values of potential vorticity. Due to this greater homogeneity, we observed that the SASTMW in the west tends to be more persistent (SASTMW1) than the formation in the east (SASTMW2) and the south (SASTMW3), which is considered more unstable (less durability). For this reason, we observed that when sinking, SASTMW tends to be concentrated in the western portion. When assessing the relationship between the rate of formation of SASTMW and the rate of water formation due to the net heat flux, we noticed again a difference in the results linked to each type. The rate of formation of SASTMW1 is the most linked to the heat flux; SASTMW2 formation is less than estimated; and for SASTMW3, higher than calculated. As we observe that there are other factors that can influence the formation of SASTMW, we developed simulated experiments using the CESM model to investigate the impacts that changes in short wave radiation, precipitation and wind components, can generate on the SASTMW volume. Within the different changes, we evaluated that the formation of SASTMW1 and 3 has a greater relationship with thermodynamic processes, while SASTMW2 is mainly influenced by dynamic processes.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
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
2022-04-13
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2022. Todos os direitos reservados.