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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.21.2009.tde-22092009-152135
Document
Author
Full name
Diogo Peregrino Corrêa Pereira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Silveira, Ilson Carlos Almeida da (President)
Campos, Edmo Jose Dias
Cirano, Mauro
Title in Portuguese
Processos de instabilidade barotrópica da Corrente do Brasil na Bacia de Santos
Keywords in Portuguese
bacia de Santos
corrente do Brasil
dipolos vorticiais
vórtices
Abstract in Portuguese
A Corrente do Brasil é formada na bifurcação do ramo sul da Corrente Sul Equatorial e flui meridionalmente para sul ao largo das costas leste, sudeste e sul do Brasil, apresentando intensa atividade de mesoescala entre a Cadeia Vitória-Trindade (20oS) e o Cabo de Santa Marta Grande (28oS). O conhecimento de tal atividade, construído ao longo do tempo, se refere principalmente aos meandros e vórtices frontais, sendo os vórtices de borda na configuração de dipolos vorticais relatados apenas através de imagens AVHRR. Dessa forma, objetivamos caracterizar a estrutura dinâmica de um dipolo vortical, observado na Bacia de Santos, a partir de dados quase-sinóticos de velocidade e hidrográficos oriundos do Cruzeiro Dinâmica do Ecossistema da Plataforma da Região Oeste do Atlântico Sul V. O mapeamento objetivo das estruturas capturadas pela grade amostral quase-sinótica do cruzeiro foi o ponto de partida para a descrição do dipolo e avaliação de sua geostrofia. Os campos de função de corrente apresentaram um padrão clássico de dipolo vortical, com vórtices ciclônico e anticiclônico posicionados em lados opostos ao eixo da corrente, que se enfraquece após a estrutura. Em média, o diâmetro de ambos os vórtices ficou em torno de 110 km, em seus maiores eixos. Em seguida, como o número de Rossby máximo foi de 0,27, para avançar nas questões dinâmicas envolvendo a estrutura, aproximamos o oceano a um modelo quase-geostrófico de 11/2-camadas derivado das observações e dinamicamente calibrado. A análise dos campos modelados, utilizando o número de Burger, revelou que a vorticidade relativa compete com a vorticidade de estiramento pela dinâmica do sistema. Ao compararmos os campos modelados de função de corrente e vorticidade potencial, observamos que o dipolo e o escoamento da CB não se encontram em um cenário estacionário. Finalmente, evidências de retroalimentação mútua entre os vórtices do dipolo foram obtidas através da interação entre o campo de função de corrente de uma estrutura com o campo de vorticidade potencial da outra. Logo, concluímos que o dipolo capturado encontrava-se em processo de crescimento barotrópico.
Title in English
Barotropic instability process of Brazil current at Santos Basin
Keywords in English
barotropic instability
Brazil currents
dipoles
eddies
Abstract in English
The Brazil Current (BC) is formed at the bifurcation of the southern branch of the South Equatorial Current and flows south-southeastward off the east, southeast and southern Brazilian continental margin, exhibiting intense meso-scale activity between the Vitória-Trindade Ridge (20oS) and Cape Santa Marta Grande (28oS). The knowledge of such activity, built over time, refers mainly to the frontal meanders and eddies. The edge vortical structures as a dipole configuration are reported only through AVHRR images. Thus, we aimed to characterize the dynamical structure of a BC vortical dipole, observed in the Santos Basin, with a quasi-synoptic velocity (vessel-mounted ADCP) and hydrographic (CTD) dataset from DEPROAS V cruise. The objective mapping of structures captured by the cruise sampling grid was the departing point for the description of the dipole and evaluation of its degree of geostrophy. The fields of the stream function showed a classic pattern of a dipole with cyclonic and anticyclonic eddies positioned on opposite sides of the current axis. On average, the diameter of the two eddies was around 110 km in their largest axes. Then, as the Rossby number was 0.27, we advanced in investigating the issues involving the dynamic structure by we approximating the ocean to a 11/2 layer quasi-geostrofic model derived from the observations and dynamically calibrated. Burger number revealed that both relative and stretching vorticity were competing for the dynamics of the system. The comparison between the modeled stream function and potential vorticity fields showed that both the dipole and the BC flow were not in a stationary state. Finally, evidences of reinforcement between the eddies of the dipole were obtained through the interaction between the field of the stream function of vortical structure with the field of potential vorticity of the other one, and vice-versa. Therefore, we conclude that the dipole were in a barotropic growth process.
 
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Diogo.pdf (6.60 Mbytes)
Publishing Date
2009-09-23
 
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