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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.21.2018.tde-27032018-151700
Document
Author
Full name
Iury Tercio Simoes de Sousa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Silveira, Ilson Carlos Almeida da (President)
Lentini, Carlos Alessandre Domingos
Flierl, Glenn Richard
Title in English
Recurrent anticyclone formation and shedding within the Barreirinhas Bight (NE-Brazil)
Keywords in English
Eddy
North Brazil Current
North Brazil Undercurrent
Shedding
Submesoscale
Abstract in English
The equatorial Brazilian margin is seen as a new frontier of mineral resources exploration, such as the Ceará and Barreirinhas oil-gas blocks. Nevertheless its economic relevance and contribution to heat and mass transport from south to north hemisphere, the North Brazil Current (NBC) and North Brazil Undercurrent (NBUC) has very few information in terms of its multiple retroflections and recirculations and the accompanying temporal variability. There is no report of the NBC/NBUC system between 0º-3ºS. The Barreirinhas Bight, from 0º-2ºS, has dimensions and similar bathymetric configuration to those of the Potiguar Bight. The Potiguar Eddy discovery invites to speculate whether similar vortical feature exists in the northern bight. We employed quasi-synoptic VMADCP and CTD data from Brazilian Navy's cruise Oceano Norte 1 (June 2001) and a current meter mooring data ceded by PETROBRAS (2007). In order to expand the analyses spatially and temporally, we use the velocity, salinity and temperature fields from global HYCOM simulation reanalysis named Experiment 19.1 (from 2001 to 2009). We describe the morphometric and dimensionless parameters for each observed feature as it time variability with mean fields and event statistics. The EOF analysis was used to investigate the vertical patterns of variability and its relation to vortical features within the bight. The NBC/NBUC jet recirculates and shed within Barreirinhas Bight two type of eddies, the near-surface (in TW domain) and the pycnoclinic (in SACW domain) eddy. The near-surfac Recorrente geração e propagação de anticiclones na Bacia de Barreirinhas (NE-Brasil) e (pycnoclinic) eddy has 100 m (150 m) of vertical extent and a cross-shore radius of about 35 km (80 km). The shallower one is anisotropic with a alongshore radius of 80 km. They both occur mainly from March to August typically as 7-day recurrent events with higher number of events in May. The EOF calculation revealed us that the dominant patterns of variability are associated with current inversions compatible with the eddy structures which vary importantly in the vertical. These eddies are not stationary and they propagate westward and are destroyed while leaving the equatorial border of the bight. With a Rossby and Richardson number of O(1), a aspect ratio of O(10-3) and a Burger number O(10)-O(10²), they are hydrostatic, submesoscale features with vortical dynamics governed by relative vorticity. This is the first study of the NBC/NBUC jet within the Barreirinhas Bight and, thus, it is the first description for the Barreirinhas Eddies.
Title in Portuguese
Recorrente geração e propagação de anticiclones na Bacia de Barreirinhas (NE-Brasil)
Keywords in Portuguese
Corrente Norte do Brasil
Propagação
Subcorrente Norte do Brasil
Submesoescala
Vórtice
Abstract in Portuguese
A margem equatorial brasileira tem sido vista como uma nova fronteira na exploração de recursos minerais marinhos, a exemplo da consessão dos blocos exploratórios do Ceará e Barreirinhas. Apesar da grande importância econômica e contribuição no transporte de massa e calor entre hemisférios, a Corrente Norte do Brasil (CNB) e a Subcorrente Norte do Brasil (SNB) são pouco estudadas em termos de suas múltiplas retroflexões e recirculações e sua variabilidade temporal. Não há nenhum estudo sobre o sistema CNB/SNB entre 0º-3ºS. A Bacia de Barreirinhas, entre 0º-2ºS, possui dimensões e configuração batimétrica muito similar à Bacia Potiguar e a recente descoberta do Vórtice Potiguar nos leva a especular se uma estrutura similar existe em seu domínio. Usamos dados quasi-sinóticos de ADCP e CTD do cruzeiro da Marinha do Brasil Oceano Norte 1 (Junho de 2001) e um fundeio correntográfico cedido pela PETROBRAS (2007). Para expandir espacialmente e temporalmente a análise, usamos os campos de velocidade, salinidade e temperatura da simulação global do HYCOM, a reanálise do experimento 19.1 (de 2001 a 2009). Nós descrevemos os parâmetros não-dimensionais e morfométricos para cada feição observada e a sua variabilidade temporal foi analisada através de campos médios e estatística de eventos. A análise de EOFs foi utilizada para investigar os padrões verticais de variabilidade e sua relação com estruturas vorticais dentro da bacia. O jato da CNB/SNB recircula a propaga vórtices dentro da Bacia de Barreirinhas em dois tipos de fenômenos, o de superfície (no domínio da Água Tropical) e o de nivel picnoclínico (no domínio da Água Central do Atlântico Sul). O vórtice de superfície (picnoclínico) tem 100 m (150 m) de extensão vertical e um raio normal à costa de 35 km (80 km). O mais raso é anisotrópico, com um raio paralelo à costa de 80 km. Ambos ocorrem principalmente entre março e agosto como eventos recorrentes de 7 dias de duração. O maior número de eventos ocorre em maio. O cálculo das EOFs revelaram que os padrões dominantes de variabilidade estão associados com as inversões de corrente compatíveis com a estrutura vertical dos vórtices. Como dito anteriormente, estes vórtices não são estacionários e estes se propagam para oeste, sendo destruídos quando interagem com a borda equatorial da bacia. Com um número de Rossby e Richardson de O(1), uma razão de aspecto de O(10-3) e um número de Burger entre O(10) e O(10²), estes vórtices são estruturas hidrostáticas, de submesoescala, com dinâmica governada pela vorticidade relativa. Este é o primeiro estudo do jato da CNB/SNB no domínio da Bacia de Barreirinhas e, assim, esta é a primeira descrição dos Vórtices de Barreirinhas.
 
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Release Date
2020-03-26
Publishing Date
2018-04-05
 
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