Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 28(2) :95-100, 1979
CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DAS CORRENTES MARINHAS NA PLATAFORMA ENTRE
CABO FRIO E
ｃａｎａｎｾｉａＪ＠AFRÂNIO RUBENS DE MESQUITA; JOÃO BATISTA DE ASSIS LEITE
&
REYNER RIZZO
Instituto Oceanográfico da Universidade de são Paulo Synopsis
ｃｵｲｲ･ｮｴｾ＠ terrrperature and saZinity data from two sections and 13 days time series
are ana'lysed. Additiona'l data from other efforts are swrrmarized with other contributions yielding a tentative winter surface circulation model of the area. From the ｳｷｲｲｭ｡ｲｹｾ＠ mechanisms of the upwelling at Cabo Frio are suggested.
I ntroduçã.o
Aos trabalhos de Emilsson (1959; 1961) sobre a constituição e distribuição das massas d' água na costa sudeste do Brasil, que ressaltaram resultados relativos
ã
descoberta da "ressurgência" na área de Cabo Frio (23°S; 42°W), seguiram-se vá-rios estudos sobre o fenômeno na área e em áreas adjacentes, o que permitiu uma visão mais clara sobre a circulação e suas causas dinâmicas. Muitas questões, entretanto, permanecem ainda sem respos-ta, o que torna o tema abertoã
especu-lação eã
pesquisa.O objetivo desta nota é o de levantar hipóteses sobre a circulação de superfí-cie durante os meses de inverno nas áreas costeiras entre Cananéia, Santos e Cabo Frio, e também examinar um modelo de circulação que possa, eventualmente, explicar, em parte, a ressurgência na área bastante restrita de Cabo Frio.
Este estudo se baseia nos resultados dos cruzeiros oceanográficos realizados a bordo do N/Oc. "Prof. W. Besnard", do Instituto Oceanográfico da USP, pelo Sub-Projeto Hidrodinâmica Costeira, FINEP, e em resultados e dados de vários pesquisadores que contribuiram ao conhe-cimento da área.
Os dados
são consideradas medidas de temperatura, salinidade e correntes, sob a forma de series de tempo obtidas em estação fixa no ponto (23°23'S; 43°17'W) sobre a isó-bata de 100 m, durante o período de 17/07/78 a 05/08/78, bem como duas
sec-*
Trabalho apresentado no 29 Encontro de Cientistas do Mar. Recife, 11-15 de dezembro de 1978, FINEP.Publ. nq
451do
ｉｮＶｾＮ＠oQeanogh. da
ｕｾｰＮ＠ções verticais obtidas no início e no fim do cruzeiro. Outros dados são refe-ridos em Resultados e discussão.
As medidas de correntes foram feitas com instrumentos Hidrocean; detalhes destas medidas e outras, redução dos da-dos e técnicas de amostragem são as mes-mas usadas por Mesquita ｾ＠
al.
(1977).Na Figura 1 podem ser vistas as posi-ções da estação fixa e das estaposi-ções cor-respondentes às secções verticáis ini-cial e final.
3685
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3600 3691
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3599 3692
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3597 Esloçõo fixo
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3604
Fig. 1. Posicionamento das estações nas secções verticais.
0=
estações da secção vertical i n i c i a I96
As Figuras 2 e 3 mostram as
-':istri-｢ｵｩ･ｾ＠ de temperatura e salinidade nas
duas gecções verticais.
Foram realizadas obscrvaç0es de cor-rentes nas profundidades de 5. 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 8C e 90 m. A Figu-ra 4 mostFigu-ra as componentes N-S da cJr-rente, sob a forma de isopletas para os dias 23 e ＲｾＯＰＷＯＷＸＮ＠
Para o mesmo período são mostradas,
na Figura 5, as isopletas de temperatu-ra c, na Figura 6, as de salinidade.
As medias das componentes N-S e E-O das correntes, em 300 ho"'.:'as de observa-ção podem ser vistas na Figura 7. Outros dados são referidos na secção seguinte.
Resultados e discussão
A secção vertical inicial (Fig. 2)
mostra que águas da Corrente do Brasil, caracterizadas por um nucleo ne S=
36,90%0; T=23,5°C, se encontravam, a princípio, sobre a borda da plataforma continental. Na secção final (Fig. 3),
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N.O da Estação 3597 3598 3599 3600
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20/07/78 Temperatura (OC)
20/07/78
Sa/i nidade (°/00 )
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/
Fi g. 2. Isolinhas de ｴ･ｾｰ･ｲ｡ｴｵｲ｡＠ e sali-nidade para a secção vertical i ni cial .
Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 28(2), 1979
obtida 13 dias depois, ela& apresenta-varrrse mais ｾｦ｡ｳｴ｡ｑ､ｓ＠ da císta, prova-vellnente devido
ã
intensificflção dos ventos nc.,rdeste, registrados nos últi-mos di áS do período de obs ervação e 111estação fixa, observando-se. entao, a-penas o rpsultado de sua influência.
um aspecto notável da secção inicial,
é a aparente "quebra" das ãpuas de fundo (T ｾ＠ 15°C: S ｾ＠ 35,50% 0) em dois seg-mentos; um localizado mais ao largo e ao funco e o outro que, em con&cqüência da quebra, ficou aparentemente "entancado" entre ".s águas da Corrente do Brasil e
a costa.
Essa situação não se repete tia secção final onde, ao invés do "entancc.Lmento" , observa-se ｵｾ｡＠ iLfiltração das águas trop1.ca;'s (da Corrente do Brasil) ･ｮｴｾ･＠
as profundidades ue 30 ｾ＠ 70 IJ1. No fun-do, a uma profundidade ｭ｡ｾｲ＠ que 70 m,
ｬＰｾ｡ｬｩｺｊＭｳ･＠ a massa de ￡ｧｵｾｳ＠ mais frias
e menos salinas (T ｾ＠ ｬＵﾰｾ［＠ S ｾ＠ 35,5%0) que, com o afastamento das águas tropi-cais em relaçã.o
-
.
ã
costa, voltam a for-mar um ｣ｯｲｾｯ＠ ｵｰＭｾ｣ｯＮ＠50
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Fi g. 3.
03/08/78 Temperatura (OC)
Estaçãa
N° da F:stação f ｩｾ｡＠
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36o/l 3689 3688 3687 36863685
03/08/78
Sol ini dode (o/co)
MESQUITA; LEITE & RIZZO: Correntes marinhas 97
TEMPO (horos)
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 OI 02 03 04 05 06 07 08 09 te, 11 12
10
TEMPO (hora.)
ｾ
ｾｾｾｾｾｾｾｾＲｾＲｾＲＳｾＰＰｾＰＱｾｏｌｾＰｾＳｾＰｾＴｾＰｾＵｾｾｾＰＷｾＰＸｾＰＹｾＱＰｾＢｾＧＲ＠
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E-O -IOlem/5) +10 N-S -IOlem/5)
ＭＭＭＭｾｾＭＭＭＭ ＭＭＭＭｾｾＭＭＭＭ
+10
Uma característica comum as_secçoes,
ê
a variação alternada de regioes em que as isolinhas se encontram próximas umas das outras com regiões em que elas se encontram mais afastadas entre si. Isto pode ser observado ao longo das camadas de O a 200 m e de O a 100 m de profun-didade, próximo ã costa, tanto na dis-tribuição de temperatura como na de sa-linidade.Essa variabilidade parece estar asso-ciada
ã
distribuição irregular das iso-pletas de correntes mostradas na Figura 4. A coluna d'água de O a 90 mê,
apa-rentenente, dominada por vórtices, cuja direção de propagaçãoê
irregular e cu-jas dimensões são de difícil avaliação com os presentes dados.Estes aspectos são menos visíveis nas isopletas de temperatura e salinidade (Figs 5 e 6) que, exceto variações a
Fig.
4.
Isorletas de correntes - compo-nente norte-sul (em cm/s)Período de observação - 13 horas
de 23/07/78 às 12 horas de
24/07/78.
Hachuras: direção para sul.
Fig.
5.
Isopletas de temperatura (em °C) Período de observação - 13 horasde 23/07/78 às 12 horas de
24/07/78.
Fig. 6. Isopletas de salinidade (em %0) Período de observação -
í3
horasde 23/07/78 às 12 horas de
24/07/78.
Fig.
7.
Médias de ｾｏｏ＠ horas de medidas de correntes em várias profundida-des. Na superfície, as médias para as componentes E-O e N-S são, respectivamente, -11,91 cm/s eＰＬｾＵ＠ cm/s. Até 60 metros, há
predominância de movimento no sentido oeste.
longo termo, nao mostram um claro movi-mento ascendente ou descendente dos va-lores de T e S corno conseqüência dus vórtices.
O C"1.rãt2r rotatório a longo termo do sistema de correntes
é,
entretanto, ca-racterizado na Figura 7, onde são apre-sentad<s as rrêdias de 300 hords de observações.A 100 m de profundidade, a corrente média tem direção levemente sudoesce, passando a noroeste e atingind l um máxi-mo, ILessa direção, a 40 m. Entre ｾｏ＠ e
60 m, como pode ser observac;O d2.S F:gu-ras 3 e 6, ･ｮ｣ｯｮｴｲ｡ＭｦＢｾ＠ uma "língual! d' agua proveniente da Corrente do Bras i J . •
De iO a 00 m, o fluxo médio muda para a
98
que caracteriza, de acordo com EmÍ1sson (1961), uma massa de Ãgua Sub-Tropical.
Os presentes resultados, aliados a contribuições de outros pesquisadores, permitem levantar hipóteses sobre o sis-tema de circulação mais provável da áre2..
A Figura 8 mostra o esquema de circu-lação mais provável durante os meses de inverno, resultante da análise compara-tiva dos dados e/ou resultados obtidos por váriús pesquisadores.
As setas em linha cheia indicam a di-reção das cúrrentes predominantes, en-quanto que as em linha tracejada indicam a di reção das correntes r,ão-predominan-teso As setas curvilíneas cheias, com sentido anti-horário, indicam a predomi-nância ､ｾ＠ correntes rotatórias com ori-
-gem nas mé'res.
A área hachurada, entre as isóbatas de 100 e 200 m, indica, aproximadamente, uma região de intensificação das águas da Corrente do Brasil. As setas curvi-líneas cheias, com sentido horário, in-dicam correntes rotatórias, com esse sentido, por causa do cisa1hamento
1ate-i"a1 entre as ág11as da Corrente do Brasil
48°
N
Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 28(2), 1979
e as aguas costeiras localizadas sobre a plataforma continental.
As áreas assina1a3as com as letras A, B, C, D, E, F e G são regiões onde a circulação tem aspectos aparentemente bem definidos.
Na região A, de acordo com o que su-gerem as medidas realizadas por
Johannenssen (1968) e por Inostroza
et
al.
(1976), predominam as águas da Cor-rente do Brasil, fluindo na direção su-doeste. Parte dela invade a plataforma c0ntinenta1, em regiões COTII profundidade inferior a 100 m, enquanto que a parte prindpa1, juntoã
costa, flui de modo a acompanhar as isóbatas ､ｾ＠ 100-200 m.Nessa mesma região, Johnnenssem
(op.cLt.)
registra também a presença de correntes rotatórias de maré com sentido anti-horário.Na região B,observa-se uma abrupta mudança na direção das isóbatas de 100 e 200 m. De acordo com o que sugerem os dados de Signorini (1978) e Inostroza
et
al.
(op.cLt.)
as águas da Corrente do Brasil, por efeito da inércia, mantêm seu fluxo na direção da região C e, nessa42° W
?3°
S
28°
MESQUITA; LEITE & RIZZO: Correntes marinhas
99
região, portanto, afas tam-se do talude continental. Isto tende a criar, na re-gião B, uma zona de baixa pressão, favo-recendo o afloramento da Água Sub-Tropi-cal, a qual, Tlessa régião, flui no senti-do nordeste, em profufididades interme-diárias, como assinala ｅｾ￭ｬｳｳｯｮ＠ (1959).
Nessas condições, ｡ｾ＠ dimensões dessa zona de baixa pressão são bas tante in-fluenciáveis pelas intensificações da Corrente do Brasil, as quais, por sua vez (Silva, 1976), são sensíveis aos ven-tos predominantes na área.
Devido
ã
tendência de aco'Jpanh.lr as isóbatas de 100-200 m, águas da Corrente do Brasil, após se afastarem delas por inércia, na região C, defletem para oeste, fluindo err direçãoã
região D. Nessa região, encontrando as águascos-teiras locais, dão origem a vórtices, com giro no sentido horário, que tendem a intensificar as correntes costeiras, com sentido nordeste, predominantes entre Sentos e Riú de Janeiro nos meses de inverno.
A existência de vórtices na regiEo D pode ser inferida com base nos dados de Ikeda
et
alo
(1974). A presença de correntes ｣ｯｳｴｾｩｲ｡ｳＬ＠ com sentido nordes-te, na ｲ･ｧｩｾｯ＠ E, é mostrada porLuedemann (1979) e por Matsuura (1975), empregando corpos-de-deriva. Johannenssen (1968) registra, nessa mesma área, a presença de correntes rotatórias de maré com sentido anti-horário.
Na região F, observa-se a predominân-cia de correntes rctatórias de maré com sentido anti-horáriJ, superpostas a uma corrente de menor ｩｾｴ･ｮｳｩ､｡､･＠ fluindo no sentido sudoeste (Mesquita et
al.,
1977) Nas regiões ｡ｾｳｩｮ｡ｬ｡､｡ｳ＠ com pontos de interrogação, a circJlação real úão é bem conhecida.Na região G, é provável a existência de des 10cament03 das aguas para a :squerda, compensando o afluxo das aguas costeiras que se 1ncorporam ao sis-tema de circulação da r0rrente do Brasil.
A análise dos diferentes dados e re-sultados apresentados rermite, pois, su-gerir dois mecanidmos pará a circulação na área de Cabo Fr;o.
De acordo com 2les, ｰｾｲ･｣･＠ claro qJe
a aproximação das Águas fropi ｾ｡ｩｳ＠ , leva-das pela Corrente do Brasil no ponto
(23°23'S; 42°l7'W), pode produzir um e-feito de "entancamento" das águas costei-ras, seguidas Ge arrastamento dessas águas pela Correntp do Brasil, através de vór-tices com sentÍdo anti-horário. Dadas as características topográficas da area,
onde o talude continental se aproxima cerca de 25 mn da costa, e muito provável
..
-
-que, em consequenc1a, ocorra na area um efeito de "sucção", com máximo em Cabo Frio e que, alem de ativar a ressurgência da área, possa ainda ser respcnsável pela existência de ccrrentes costeiras durante os meses de inverno, no limite até 30 mn da costa, com direção Santos-Cabo Frio.
O outro mecanismo está relacionado ｣ｯｾ＠ a área B na Figura 8. A existência de
ｧｵ｡ｾ＠ Sub-Tropicai s com fluxo em direção
nordeste, em profundidades baixas como as observadas entre 70 e 90 m no ponto acima mencionado, indica que uma causa dinâmica as mantem proximas
ã
superfície e ainda as impulsiona em direção nordeste.E
muito provável, pois, que efeitos iner-ciais e geostróficos das águas da Corren-te do Brasil, já mencionados, devidos
ã
abrupta mudança de direção das isóbatas 100 e 200 m, na lat1tude de Cabo Frio, sejam causas, entre outras, que possam ser levantadas para a explicação do fenômeno.Conclusões
a) Resultados de medidas de correntes no ponto (23°23'S; 42°l7'W) indicam a existência de corlentes de pequena in-tensidade a 90 m de profundidade, que fluem na direção nordeste em oposição ao fluxo da Corrente do Brasil.
b) A aproximação das ｧｵｾｳ＠ Tropicais, le-vadas pela Corrente do Brasil em di-reção SW, no L,onto (23°23'S; 4Zol7'W) pode produzir um efeito de "entanca-mento" das águas costeiras, seguidas de arrastamento dessas águas pela Correute do Brasil, atraves de vórti-ces no sentido horário. Conseqüente ao arras tamento, um efei to de "sucção" e sugerido, com máximo na área de Cabo Frio e que pole ser responsável pela existência de correntes costei-ras, durante os ｉｔｾｳ･ｳ＠ de inVerno, no limi te de até 30 mn fora da cos té', com direção de Santos a Cabo ｾｲ￭ｯＮ＠
c) A existência de Águas Sub-Trnpicais com fluxo em direção norde8te PO
100
hgradecimentos
à FINEP, pelo auxílio financeiro conce-dido.
Ao Diretor do IOUSP, Dr. Andre Ricciardi Cruz, pelo apoio entusiasta ao programa.
Ao Dr. Argeo Magliocca, pelas crí-ticas e discussões construtivas du-rante o preparo do manuscrito.
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