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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.21.2020.tde-31032020-132252
Documento
Autor
Nombre completo
Giovana Jeremias Andrade
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2019
Director
Tribunal
Sato, Olga Tiemi (Presidente)
Camargo, Ricardo de
Watanabe, Wandrey de Bortoli
Título en portugués
A influência da Corrente de Contorno Oeste Profunda na Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico Sul
Palabras clave en portugués
Atlântico Sul
Circulação de Revolvimento Meridional
Corrente de Contorno Oeste Profunda
CPIES
Resumen en portugués
A Corrente de Contorno Oeste Profunda (CCOP) é a corrente responsável em transportar uma porção significativa do volume profundo do Atlântico como parte da Circulação de Revolvimento Meridional (MOC). O objetivo deste trabalho é investigar quais são as escalas dominantes da variabilidade da CCOP, como sua intensidade varia ao longo do contorno oeste do Atlântico Sul e qual é a sua contribuição efetiva na MOC. Foram usados dados de velocidade meridional obtidos pelos correntômetros CPIES que coletaram dados entre 2012 e 2014. Além disso, foram utilizadas as saídas do modelo HYbrid Coordinate Ocean Models (HYCOM) e do Estimating the Circulation & Climate of the Ocean (ECCO). As análises de ambos os modelos foram no período entre 1992 e 2015, nas latitudes 10°S, 14°S, 18°S, 22°S, 26°S, 30°S e 34.5°S entre as longitudes de 55°W e 32°W. O método estatístico SkillScore forneceu os resultados de 0,90 e 0,81 (HYCOM) e 0,93 e 0,92 (ECCO) para temperatura e salinidade, respectivamente. A velocidade média obtida pelo CPIES-AA foi de 2,83±2,9 cm.s-1 e 1,48±1,8 cm.s-1 pelo CPIES-BB. As velocidades médias obtidas pelo HYCOM no mesmo local foram de -2,48±3,5 cm.s-1 e -1,43±2,7 cm.s-1 e pelo ECCO foram de -1,78±1,5 cm.s-1 e -0,85±0,4 cm.s-1, respectivamente. As médias de transporte de volume integrado da CCOP vão decrescendo ao longo do percurso pelo Atlântico Sul com a CCOP centrada entre 2000 e 2500 m. Através das séries temporais ao longo dos 22 anos de dados, o HYCOM mostrou que somente nas latitudes 10°S e 18°S existe uma tendência de aumento de transporte de volume de -0,054 Sv/ano e -0,083 Sv/ano, respectivamente. Quando analisamos o ECCO, observamos em todas as latitudes uma tendência de aumento de transporte, exceto em 30°S, onde há uma tendência de diminuição do transporte de volume 0,014 Sv/ano. Após as análises, foi identificado um ciclo anual da CCOP. Esse sinal anual foi removido, resultando na anomalia do transporte. Para eliminar os sinais de alta frequência foi aplicado um filtro Hamming de 25 meses nos dados. Os resultados do HYCOM mostraram que as latitudes 10°S e 22°S apresentaram um padrão de aumento de transporte entre 1995-1998, 2004-2007 e 2009-2012. Em 34.5°S houve um aumento de transporte entre 1995-1997, 1999-2001, 2003-2004, 2007-2009, e 2011-2014. Pelo ECCO vimos que na latitude 10°S houve um aumento de transporte após o ano de 2003. Em 22°S e 34.5°S foi visto um aumento de transporte entre 1995 e 1999 e após 2005. A porcentagem da variância explicada pelo período anual ou semestral é aproximadamente 19% (HYCOM) e 18% (ECCO) cada. O período de maior concentração de energia foi o mesmo para as 3 latitudes, ou seja, entre 50 e 160 dias para ambos os modelos. A análise espectral da variância do transporte de volume mostrou um pico de energia centrado em torno de 120-160 dias (HYCOM) e 130-160 dias (ECCO) nas 3 latitudes. As análises do HYCOM mostraram que nas latitudes 10°S, 22°S e 34.5°S a correlação da CCOP com a AMOC foi de r=0,7, r=0,5 e r=0,4, respectivamente. O ECCO apresentou resultados similares ao HYCOM, no qual a correlação em 10°S foi de r=-0,7 e em 22°S e 34.5°S foi de r=-0,4 (fraca), respectivamente. Deste modo, podemos supor que em 10°S, quando ocorre um aumento de transporte da CCOP, acontece também um aumento de transporte da AMOC.
Título en inglés
The influence of the Deep Western Boundary Current on Meridional Overturning Circulation on South Atlantic
Palabras clave en inglés
CPIES
Deep Western Boundary Current
Meridional Overturning Circulation
South Atlantic
Resumen en inglés
The Deep Western Boundary Current (DWBC) is the oceanic current responsible for the transport of a significant portion of the deep volume of the Atlantic as part of the Meridional Overturning Circulation (MOC). The main objective of this work is to investigate what are the dominant scales of DWBC variability, how its intensity varies along the western boundary of the South Atlantic and what is its effective contribution is to the MOC. Meridional velocity data obtained between 2012-2014 by CPIES current meters were used. In addition, the outputs of the model HYbrid Coordinate Ocean Models (HYCOM) and the Estimating the Circulation & Climate of the Ocean (ECCO) have been used. The analyzes of both models have been made in the period between 1992-2015, at latitudes 10°S, 14°S, 18°S, 22°S, 26°S, 30°S e 34.5°S and between the longitudes of 55°W e 32°W. The results obtained by the statistic model SkillScore were from 0,90 and 0,81 (HYCOM) and 0,93 and 0,92 (ECCO) for temperature and salinity, respectively. The mean velocity obtained from CPIES-AA was 2,83±2,9 cm.s-1 and 1,48±1,8 cm.s-1 by CPIES-BB. The mean velocity obtained by HYCOM at the same points were -2,48±3,5 cm.s-1 and -1,43±2,7 cm.s-1 and by ECCO were - 1,78±1,5 cm.s-1 and -0,85±0,4 cm.s-1, respectively. The DWBC volume transport integrated average decreases along the course of the South Atlantic with the DWBC centered between 2000 and 2500 m. Over the 22 years of temporal series data, HYCOM showed that only in the latitudes of 10°S and 18°S there is a tendency of volume transport increase of -0,054 Sv/year and -0,083 Sv/year, respectively, and the other latitudes indicate a tendency of transport reduction. We have seen that as the DWBC moves along the South Atlantic, it loses intensity, variability, as well as its transportation volume. When analyzing the ECCO, we have observed at all latitudes a tendency to transport increase, except at 30°S, where there is a tendency to volume transport reduction -0,014 Sv/year. After analysis, it was identified a annual cycle of DWBC. The annual signal was removed, resulting in transport anomaly. To eliminate the high frequency signals, a 25 month Hamming filter was applied to the data. The results of HYCOM at the latitudes 10°S and 22°S showed a pattern of increased transport between 1995-1998, 2004-2007 and 2009-2012. At 34.5°S there was an increase in transport between 1995-1997, 1999-2001, 2003-2004, 2007-2009 and 2011-2014. From the ECCO we have seen that at the latitude of 10°S there has been an increase in transport after the year 2003. At 22°S and 34.5°S there was an increase between 1995-1999 and after 2005. The variation percentage explained by the annual or semi-annual period is less than 19% (HYCOM) and 19% (ECCO) each. The period of the highest energy concentration was the same for the 3 latitudes, that is, between 50-160 days for both models. The spectral analysis of the variance from the integrated transport volume of DWBC indicates a peak energy centered around 120-160 days (HYCOM) and 130-160 days (ECCO) at 3 latitudes. HYCOM analysis showed that at latitudes 10°S, 22°S and 34.5°S the correlation between CCOP and AMOC was r=0,7, r=0,5 and r=0,4, correspondingly. ECCO presented similar results to HYCOM, in which the correlation at 10°S was r=-0,7, 22°S and 34.5°S was r=-0,4, respectively. We can assume that at 10°S, when a transport increase of CCOP occurs, a transport increase of the AMOC occurs at the same time.
 
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Fecha de Publicación
2020-04-02
 
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