Verification of the linear ocean response to large scale wind forcing

A resposta oceânica a perturbações com períodos e comprimentos significativamente maiores que o período inercial e que o raio de deformação de Rossby se dá na forma de ondas de Rossby planetárias. Geralmente, as perturbações são atribuídas a variações no rotacional do vento via bombeamento de Ekman. A passagem dessas ondas causa deformação das isopicnais, podendo resultar em anomalias da temperatura da superfície do mar (TSM) por advecção vertical. Dependendo de como ocorre a interação ar-mar, anomalias de TSM podem alterar o campo de ventos ou serem alteradas por ele através de fluxo de calor. Este trabalho utiliza dez anos de dados de temperatura da superfície do mar, velocidade e direção dos ventos e anomalia da altura do mar obtidos por satélites para identificar regiões do oceano onde há forçamento direto do vento na geração de ondas planetárias que se propagam linearmente. Mapas de correlação cruzada entre essas variáveis permitiram identificar onde a interação entre o oceano e a atmosfera é linear. Um modelo simples de uma camada e meia forçado apenas pelo bombeamento de Ekman foi utilizado para testar se, nestas regiões, a variabilidade atmosférica seria suficiente para explicar a variabilidade das ondas de Rossby estimadas pelos dados altimétricos. A interação entre a TSM e a intensidade do vento no Atlântico sul tropical é distinta das demais bacias oceânicas. Das correlações entre a TSM e o rotacional da tensão de cisalhamento do vento, observou-se que a dinâmica de Ekman não é marcante no Índico. Nas regiões tropicais do Atlântico e do Pacífico, as previsões do modelo foram similares às observações. Por fim, foram obtidas evidências de geração e retroalimentação de ondas planetárias nas bordas leste do Atlântico e do Pacífico.Rossby waves are the ocean response to perturbations whose temporal and spatial scales are significantly longer than both the inertial period and the Rossby radius of deformation. These perturbations are, more often than not, attributed to variations in the wind stress curl {\\em via} Ekman pumping. The waves cause isopycnal displacement which due to vertical advection may result in sea surface temperature (SST) anomalies. Depending on the ocean--atmosphere interaction, SST anomalies can either change the wind field or be changed by it due to the heat flux. This study makes use of ten years of satellite derived SST, wind vector, and sea surface height anomaly data to identify regions where there is direct wind forcing of linear Rossby waves. Cross-correlation maps between these variables show where linear interactions occur. A simple 1½ layer model forced by Ekman pumping was used to check if, in those regions, atmospheric variability alone can explain the observed Rossby wave variability as estimated from radar altimeter data. The interaction between SST and wind magnitude in the South Atlantic is distinct from all other ocean basins. SST and wind stress curl correlations show that the Ekman dynamics is not dominant in the Indian Ocean. In the tropical Atlantic and Pacific the model predictions are similar to the observations. Finally, evidence of genesis and feedback of planetary waves is presented for the eastern boundaries of the Atlantic and Pacific oceans