Um estudo analítico do encontro de vórtices anticiclônicos com a borda continental

Autor: Azevedo, José Luiz Lima de
Přispěvatelé: Mata, Maurício Magalhães, Nof, Doron
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
Popis: O encontro de vórtices com bordas continentais é inevitável devido a dois processosaos quais estas feições estão sujeitas. O primeiro, a variação do parâmetro de Corioliscom a latitude, ocasiona o movimento dos vórtices para oeste. Um segundo processo,devido à advecção por correntes ou à propulsão induzida por vórtices próximos, tambémarremessa estas feições contra as fronteiras continentais. Este trabalho investiga analiticamente a interação entre um "trem" de vórtices anticiclônicos não-lineares e a borda continental no plano-. Considera-se um "trem" de vórtices uma seqüência de feições idênticas e sucessivas, igualmente espaçadas, com movimento puramente zonal dirigido para oeste. O estudo é realizado no hemisfério sul e está focado na investigação do processo de interação vórtice-parede. O "trem" de vórtices é modelado analiticamente com a utilização de uma corrente zonal de dupla frente com mesma vorticidade e transporte. A borda continental é considerada como uma parede vertical e possui duas configurações, ou seja, uma meridional e outra inclinada com relação ao norte geográfico. Os vórtices, por sua vez, são investigados no formato lente, onde a feição possui profundidade nula em suas bordas, e no formato não-lente, onde esta profundidade é não nula. A combinação destes fatores resulta em quatro diferentes cenários. Os cenários com feições do tipo lente foram também modelados numericamente em um modelo isopicnal Bleck & Boudra de 1,5 camadas. Este estudo analítico mostrou que feições do tipo lente ao colidirem com a borda continental geram um fluxo paralelo à parede no sentido do Equador, o que sinaliza para um enfraquecimento do transporte à montante da respectiva corrente de contorno oeste. Um vórtice estacionário é gerado na região de contato vórtices-parede cujo tamanho depende do transporte do "trem" de vórtices e do ângulo de inclinação da borda continental com relação ao norte geográfico. Estas conclusões foram comprovadas pela modelagem numérica. A interação de vórtices do tipo não-lente com a borda continental resulta em dois vazamentos paralelos à parede, um no sentido do Equador e outro para o pólo. A intensidade deste último transporte depende da profundidade na borda do vórtice. Estes transportes sinalizam para um enfraquecimento da corrente de conxii Um Estudo Analítico do Encontro de Vórtices Anticiclônicos com a Borda Continental torno ao norte da zona de interação e um fortalecimento ao sul. Novamente um vórtice estacionário é gerado na região de contato cujo tamanho depende dos mesmos fatores anteriores e ainda da profundidade na borda do vórtice. As equações desenvolvidas para vórtices do tipo não-lente reproduzem o cenário com vórtices do tipo lente quando as características destes últimos são impostas. Dependendo do tamanho dos vórtices estes podem ser diretamente advectados pela corrente de contorno aumentando o seu transporte na direção do pólo independentemente do formato da feição. A aplicação desta modelagem analítica no encontro dos vórtices provenientes da Corrente das Agulhas com a borda continental brasileira é discutida ao final do trabalho. Próximos à borda, estes vórtices são caracterizados a partir de imagens de SSH. O trabalho conclui que o transporte da Corrente do Brasil no sentido do pólo é fortalecido por este encontro, o que pode ter repercussões na Zona da Confluência Brasil-Malvinas. The encounter between eddies and continental borders is inevitable due to twoprocesses in which these features are subject. The first, the variation of the Coriolisparameter with latitude, causes the movement of the eddies towards the west. A secondprocess, due to advection by currents or the propulsion induced by others eddies, alsothrows these features towards the continental borders. This work investigates analytically the interaction between a "train" of nonlinear anticyclonic eddies and continental borders in a -plane. A train of eddies is a sequence of identical and successive eddies, with zonal movement towards the west. The study is carried out in the southern hemisphere and it is limited to research the eddy-wall interaction process. The "train" of eddies is modeled analytically using a double front current with the same vorticity and transport. The continental border is considered as a vertical wall and it has two shapes, i.e., a meridional wall and a wall tilted with respect to the north. In this study, two types of eddies are modeled: (i) the lens-like eddies, features which their depth vanish in the borders and, conversely, (ii) the non lens-like eddies. The combination of these factors results in four different scenarios. The scenarios with lens-like eddies were also modeled numerically in an isopycnal Bleck & Boudra model with 1.5 layers. This study has concluded that the interaction between lens-like eddies and a wall generates a flow parallel to the wall towards the Equator, which indicates a weakening in the upstream transport of the associated western boundary current. A stationary eddy is generated in the region of contact eddies-wall and its size depends on the transport of the "train" of eddies and the meridional tilt-angle of the wall. These conclusions were supported by numerical modeling. The interaction of non lens-like eddies with the continental border results in two leaks parallel to the wall, one towards the Equator and one for the pole. The intensity of the latter depends on the depth at the edge of the eddies. These transports indicate a weakening of the upstream transport of the western boundary current and a strengthening of its downstream transport. Again a stationary eddy is generated in the contact region. Its size depends on the same factors cited above and on the depth at the edge of the eddy. The equations derived for non lens-like eddies reproduce the scenario with lens-like eddies, when the characteristics of the latter are imposed. Depending on the size of the eddies they can be directly advected by the current increasing its transport regardless of their shapes. The application of this analytical modeling in the encounter between Agulhas Rings and the Brazilian continental border is discussed at the end of this work. Close to the Brazilian continental border, the eddies are marginally characterized from SSH images. This work concludes that the downstream transport of the Brazil Current is strengthened by this encounter, which may have consequences in the Brazil-Malvinas Confluence Zone.
Databáze: OpenAIRE
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