Estudo sobre a influência da variabilidade espacial do vento na dinâmica do sistema de ressurgência costeira de Cabo Frio-RJ

Monografia (Graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Centro de Estudos do Mar, Curso de graduação em Oceanografia.No presente estudo investigamos os efeitos da variabilidade espacial do vento na dinâmica do sistema de ressurgência costeira de Cabo Frio - RJ. A área de estudo engloba o dominio da plataforma continental ao largo do litoral do estado do Rio de Janeiro, situado no extremo norte da Plataforma Continental Sudeste brasileira. A gens de região tem sido objeto de diversos estudos, principalmente em função da intensidade e recorrência da ressurgência costeira nestas localidades, e suas implicações físico biológicas. Um cenário atípico referente a temperatura da superfície do mar (TSM) foi apresentado por Saturato (2011) durante o verão de 2010 e motivou a a realização do presente trabalho. O autor mostrou, através de medições in situ e imagens satélite, a ocorrência de anomalias positivas da TSM e inibição da ressurgência ao largo de Cabo Frio, em um cenário com predominância dos ventos favoráveis (NE) a ressurgência na região. Partimos da hipótese de que forçantes remotas, associada a variabilidade espacial do vento, podem alterar o padrão das correntes e inibir o sinal da ressurgência através de intrusão de águas mais quentes nos locais onde ocorre a ressurgência. A ferramenta de análise se trata do modelo numérico Regional Ocea nic Modeling System (ROMS), do qual se realizou experimentos semi-idelizados com campos iniciais e forçantes realisticos no objetivo de testar a hipótese de trabalho. A partir das simulações numéricas foi possível verificar que a variabilidade espacial na direção e intensidade dos ventos, principalente na direção paralela a costa, alterou o sentido dos fluxos nas porções mais rasas e próximas a costa. Precisamente, as condições de vento impostas nas porções a oeste do domínio, a aproximadamente 250km de Cabo Frio, alteraram o balanço geostrófico na direção normal a costa e induziram à formação de uma corrente costeira contrária capaz de advectar águas quentes e inibir a ressurgência ao largo de Cabo Frio, mesmo sob condições de vento NE na localidade. Os resultados da simulação foram confrontados com dados de uma bóia meteoceanográfica e imagem TSM de satélite. Pudemos evidenciar que, ape sar de se tratar de um estudo semi-idealizado, as soluções do modelo representaram cenários em coerência com os dados medidos. Palavras-Chave: Ressurgência de Cabo Frio, Inibição da ressurgência, Campo de vento heterogêneo, ROMSIn this study we aimed to investigate the response of Cabo Frio upwelling system dy namics to spacially variable wind forcing. The study area covers the continental shelf domains offshore Rio de Janeiro state, located at northernmost portion of the South Brazil Bight (SBB). The Cabo Frio coastal upwelling has been focus of research due to its intensity and recurrence year-round, and its physical-biological implications. An uncommon event regarding sea surface temperature (SST) anomalies during 2010 austral summer has been presented by Saturato (2011) and motivated this work. In a scenario where upwelling-favorable winds (NE) were predominant over the region, positive SST anomalies and sequent upwelling inhibition at the vicinities of Cabo Frio were recorded by in situ measurements and satellite imagery. We understand that re mote forcing associated to wind field spacial variability may alter circulation patterns and cause atenuation of coastal upwelling signal by intrusions of warmer waters into the upwelling site. Semi-idealized numerical experiments were carried out using the Regional Oceanic Modeling System (ROMS) order to test the scientific hypotesis. We observed that alongshore variabilities in the wind field has forced changes on flows direction at shallower and nearshore waters. Specifically, the wind field imposed at about 250km away from Cabo Frio generated a geostrophically-balanced coastal cur rent with opposite direction of the upwelling circulation and advection of warmer waters and consequent upwelling inhibition at the vicinites of Cabo Frio could be seen, despite the continuous action of NE winds at the local site. Model results were compared to sa tellite image and meteo-oceanographic mooring data, from wich similar process could be measured. Despite beeing a semi-idealized numerical experiment, solutions fairly represented the scenarios measured by hydrographic data and satellite SST sensors. Keywords: Cabo Frio upwelling, Upwelling inhibition, Heterogeneous wind field, ROM