Variabilidade Horizontal com base em Altimetria AVISO

Sabemos que a atividade de mesoescala possui forte influência na circulação oceânica no contorno oeste do GSAS. Esta influência emerge quando computamos os mapas de desvio-padrão (std-TDA) dos mapas da Topografia Dinâmica Absoluta. Os std-TDAs (Fig. 3.4 e 3.5) foram calculados ponto-a- ponto a partir dos 18 anos de dados do AVISO (resolução espacial de 1/4º e resolução temporal de 7 dias, ver Capítulo 2). O desvio padrão de TDA é considerado um bom ‘proxy’ da variabilidade em torno das posições médias das correntes devido ao cisalhamento horizontal das mesmas, aos processos de instabilidade e à variação da altura da superfície do mar (Qiu et al., 2008). Utilizamos esta propriedade para analisarmos algumas regiões que se destacam, a partir destes mapas.

Figura 3.4 – Mapa do desvio-padrão (std-TDA) da Topografia Dinâmica Absoluta (TDA) do Giro Subtropical do Atlântico Sul no período 1993-2010, dados AVISO. Valores são expressos em [m]. A máscara cinza representa profundidades mais rasas que 1000 m. CVT é a Cadeia Vitória-Trindade; CBM é a Confluência Brasil-Malvinas.

Figura 3.5 – Mapas filtrados (120-dias) do desvio-padrão (std-TDA) da Topografia Dinâmica Absoluta (TDA) do Giro Subtropical do Atlântico Sul no período 1993-2010, dados AVISO. Painel superior é o sinal de mesoescala. Painel inferior é o sinal de larga escala. Valores são expressos em [m]. A máscara cinza representa profundidades mais rasas que 1000 m. CVT é a Cadeia Vitória-Trindade; CBM é a Confluência Brasil-Malvinas.

Um filtro de convolução passa-baixa de 120-dias foi usado para isolarmos a variabilidade de mesoescala e de larga escala do GSAS. Os resultados obtidos são observados na Figura 3.5.

Com base nas Figuras 3.4 e 3.5, podemos facilmente observar as áreas de maior variabilidade horizontal (std-TDA > 0,14 m), que compreendem as regiões da CBM, da Retroflexão das Agulhas (RA) e da CAS (48º S / 30º W a 15º E). A região do Giro Zapiola (45º S / 45º W) também merece destaque. Outra área de variabilidade evidente é a região zonalmente alongada que cruza a Bacia do Atlântico entre 25-35o S, principalmente em relação ao sinal de larga escala. A posição e a geometria desta região sugerem se tratar de um “Guia de Ondas Subtropicais”, tal como descrito por Polito & Cornillon (1997) em faixa latitudinal similar no Atlântico Norte. Neste “guia”, os escoamentos estão subjugados à propagação de ondas de Rossby, principalmente as de 1º modo baroclínico. Estas ondas planetárias geradas no contorno leste dos oceanos são o principal meio de transferência de energia a cruzar as bacias oceânicas, através da qual a coluna fluida em rotação tem seu ajustamento com base na força de gravidade e na força de empuxo (Anderson & Gill, 1975; Polito & Cornillon, 1997) ao nível da picnoclina. Segundo estes autores, a força restauradora básica para essas ondas advém da variação meridional do parâmetro de Coriolis (vorticidade planetária) e da conservação da vorticidade potencial. Grodsky & Carton (2006) e Biastoch et al. (2008) demonstram como estas ondas se propagam na Bacia do Atlântico Sul entre 25-35º S advindas do vazamento das Agulhas, ao nível de circulação intermediária, limite superior da Célula de Revolvimento Meridional, e também como o deslocamento meridional para sul do padrão dos ventos de oeste no Atlântico Sul tem permitido maior emissão dessas ondas na região das Agulhas (Biastoch et al., 2009).

Ainda nas Figuras 3.4 e 3.5, junto ao contorno oeste, não se pode evidenciar uma região de feição zonalmente alongada, que estivesse associada com a CCST-AS em 28-30o S, tal como alegado por Mémery et al. (2000) e Mattos (2006). Esperava-se que esta contracorrente apresentasse alta variabilidade, tal como em Qiu & Chen (2004), que encontraram robusta variabilidade da

altura da superfície do mar associada com a Contracorrente Subtropical do Pacífico Sul.

Figura 3.6 – Mapas do desvio-padrão (std-TDA) da Topografia Dinâmica Absoluta (TDA) do Giro Subtropical do Atlântico Sul no período 1993-2010, dados AVISO. Painel esquerdo é o sinal STD não-filtrado; painel direito é o sinal filtrado (120-dias) de mesoescala. Valores são expressos em [m]. A máscara cinza representa profundidades mais rasas que 1000 m. CVT é a Cadeia Vitória-Trindade; CBM é a Confluência Brasil-Malvinas.

No que concerne o contorno oeste no domínio regional apresentado na Figura 3.6, tanto o std-TDA do sinal médio anual (painel esquerdo) quanto seu sinal correspondente de mesoescala (painel direito) mostram claramente o rastro da relativa alta variabilidade (0,14 m > std-TDA > 0,07 m) associada àquelas estruturas meridionalmente alongadas e zonalmente confinadas que se estendem da CVT (20o S) até a região da CBM (38-40o S) que aparecem nos mapas climatológicos do Capítulo 2: a CRN e a CRS. Estas regiões de std- TDA no mapa do sinal de mesoescala observadas na Figura 3.6, painel direito, parecem indicar que a atividade de mesoescala é mais intensa ao sul de Cabo Frio (23o S), o que confere com observações de Mascarenhas et al. (1971). Fato este obsevado principalmente a partir de 25º S, na transição da CRN para a CRS, onde as regiões de maiores valores do std-TDA no contorno oeste têm proeminência nas bacias de Santos e de Pelotas. No entanto, ressaltamos o caráter baroclínico da CRN e a ‘dificuldade’ da altimetria em captar seu sinal, discutidos no Capítulo 2.

Os mapas de desvio padrão da TDA indicam a variabilidade horizontal da recirculação interna do GSAS, em termos médios, como sendo esta simples e meridionalmente alongada feição de larga escala, confinada ao contorno oeste da porção interna do giro. Em 28º S esta feição possui 2,5-3º (ou 277-330 km) de largura. Esta estrutura se encontra zonalmente restrita e suavemente acomodada à geometria da margem continental. E está presente na Bacia de Santos.

Desta forma, constatamos que a recirculação interna do GSAS envolvendo a CB apresenta atividade de mesoescala com potencial de afetar a circulação oceânica na região do Pólo Pré-sal da Bacia de Santos.

Assim, uma estratégia de investigação direta desta feição, que passamos a chamar nos Capítulos 2 e 3 de “célula de recirculação norte” (CRN), com foco na Bacia de Santos foi elaborada. Esta iniciativa é o Projeto CERES, apresentado no próximo capítulo.